go函数使用(二)https://developer.aliyun.com/article/1391409
递归函数
当一个函数在其函数体内调用自身,则称之为递归。最经典的例子便是计算斐波那契数列,即每个数均为前两个数之和。
数列如下所示:
1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, 610, 987, 1597, 2584, 4181, 6765, 10946, …
下面的程序可用于生成该数列(示例 6.13 fibonacci.go):
package main import "fmt" func main() { result := 0 for i := 0; i <= 10; i++ { result = fibonacci(i) fmt.Printf("fibonacci(%d) is: %d\n", i, result) } } func fibonacci(n int) (res int) { if n <= 1 { res = 1 } else { res = fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2) } return }
输出:
fibonacci(0) is: 1
fibonacci(1) is: 1
fibonacci(2) is: 2
fibonacci(3) is: 3
fibonacci(4) is: 5
fibonacci(5) is: 8
fibonacci(6) is: 13
fibonacci(7) is: 21
fibonacci(8) is: 34
fibonacci(9) is: 55
fibonacci(10) is: 89
在使用递归函数时经常会遇到的一个重要问题就是栈溢出:一般出现在大量的递归调用导致的程序栈内存分配耗尽。这个问题可以通过一个名为懒惰求值的技术解决,在 Go 语言中,我们可以使用管道(channel)和 goroutine来实现。
Go 语言中也可以使用相互调用的递归函数:多个函数之间相互调用形成闭环。因为 Go 语言编译器的特殊性,这些函数的声明顺序可以是任意的
将函数作为参数
函数可以作为其它函数的参数进行传递,然后在其它函数内调用执行,一般称之为回调。下面是一个将函数作为参数的简单例子:
package main import ( "fmt" ) func main() { callback(1, Add) } func Add(a, b int) { fmt.Printf("The sum of %d and %d is: %d\n", a, b, a+b) } func callback(y int, f func(int, int)) { f(y, 2) // this becomes Add(1, 2) }
输出:
The sum of 1 and 2 is: 3
闭包
当我们不希望给函数起名字的时候,可以使用匿名函数,例如: func(x, y int) int { return x + y } 。这样的一个函数不能够独立存在(编译器会返回错误:non-declaration statement outside function body ),但可以被赋值于某个变量,即保存函数的地址
到变量中: fplus := func(x, y int) int { return x + y } ,然后通过变量名对函数进行调用: fplus(3,4) 。当然,您也可以直接对匿名函数进行调用: func(x, y int) int { return x + y } (3, 4) 。下面是一个计算从 1 到 1 百万整数的总和的匿名函数:
func() { sum = 0.0 for i := 1; i <= 1e6; i++ { sum += i } }()
表示参数列表的第一对括号必须紧挨着关键字 func ,因为匿名函数没有名称。花括号 {} 涵盖着函数体,最后的一对括号表示对该匿名函数的调用。
下面的例子展示了如何将匿名函数赋值给变量并对其进行调用:
package main import "fmt" func main() { f() } func f() { for i := 0; i < 4; i++ { g := func(i int) { fmt.Printf("%d ", i) } g(i) fmt.Printf(" - g is of type %T and has value %v\n", g, g) } }
输出:
0 - g is of type func(int) and has value 0x681a80
1 - g is of type func(int) and has value 0x681b00
2 - g is of type func(int) and has value 0x681ac0
3 - g is of type func(int) and has value 0x681400
应用闭包:将函数作为返回值
在程序 function_return.go 中我们将会看到函数 Add2 和 Adder 均会返回签名为 func(b int) int 的函数:
func Add2() (func(b int) int) func Adder(a int) (func(b int) int)
函数 Add2 不接受任何参数,但函数 Adder 接受一个 int 类型的整数作为参数。
我们也可以将 Adder 返回的函数存到变量中(function_return.go)。
package main import "fmt" func main() { // make an Add2 function, give it a name p2, and call it: p2 := Add2() fmt.Printf("Call Add2 for 3 gives: %v\n", p2(3)) // make a special Adder function, a gets value 3: TwoAdder := Adder(2) fmt.Printf("The result is: %v\n", TwoAdder(3)) } func Add2() func(b int) int { return func(b int) int { return b + 2 } } func Adder(a int) func(b int) int { return func(b int) int { return a + b } }
输出:
Call Add2 for 3 gives: 5
The result is: 5
计算函数执行时间
有时候,能够知道一个计算执行消耗的时间是非常有意义的,尤其是在对比和基准测试中。最简单的一个办法就是在计算开始之前设置一个起始时候,再由计算结束时的结束时间,最后取出它们的差值,就是这个计算所消耗的时间。想要实现这样的做法,可以使用 time 包中的 Now() 和 Sub 函数:
start := time.Now() longCalculation() end := time.Now() delta := end.Sub(start) fmt.Printf("longCalculation took this amount of time: %s\n", delta)
通过内存缓存来提升性能
当在进行大量的计算时,提升性能最直接有效的一种方式就是避免重复计算。通过在内存中缓存和重复利用相同计算的结果,称之为内存缓存。
普通写法:4.730270 秒
内存缓存:0.001000 秒
内存缓存的优势显而易见,而且您还可以将它应用到其它类型的计算中,例如使用 map而不是数组或切片(Listing 6.21 - fibonacci_memoization.go):
package main import ( "fmt" "time" ) const LIM = 41 var fibs [LIM]uint64 func main() { var result uint64 = 0 start := time.Now() for i := 0; i < LIM; i++ { result = fibonacci(i) fmt.Printf("fibonacci(%d) is: %d\n", i, result) } end := time.Now() delta := end.Sub(start) fmt.Printf("longCalculation took this amount of time: %s\n", delta) } func fibonacci(n int) (res uint64) { // memoization: check if fibonacci(n) is already known in array: if fibs[n] != 0 { res = fibs[n] return } if n <= 1 { res = 1 } else { res = fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2) } fibs[n] = res return }
内存缓存的技术在使用计算成本相对昂贵的函数时非常有用(不仅限于例子中的递归),譬如大量进行相同参数的运算。这种技术还可以应用于纯函数中,即相同输入必定获得相同输出的函数。