Go语言进阶篇——浅谈函数中的闭包

简介: Go语言进阶篇——浅谈函数中的闭包

什么是闭包

前言

在进入今天的课程前,我想和大家一起复习一下之前的一些概念,首先我们在有关函数的文章中介绍了函数是Go语言的一等公民,不同于其他语言,函数在Go语言里面扮演的角色很多,下面我们来看一下:

  1. 作为函数的参数来传递(也叫回调函数)
func printOneParam(p int) {
    fmt.Println(p)
}
func printOnePlus(p int) {
    fmt.Println(p + 1)
}
func funcParamOne(f func(a int)) {
    num := 100
    f(num)
}
func TestFuncParamOne(t *testing.T) {
    funcParamOne(printOneParam)
    funcParamOne(printOnePlus)
}
  1. 作为变量
package main
import "fmt"
func Print() func(){
    return func(){
    fmt.Println("Hello World")
  }
}
func main(){
  my_func:=Print()
  my_func()
}
  1. 单纯的返回值
func sum(a,b int){
    return a+b
}

像以上无论是func(a int)my_func还是a+b这样参数在Go语言中被称为function value,我们知道函数指令的生成在编译时期生成,我们需要找到函数入口的地址来执行它,但是其实function value并不直接指向函数指令入口,它作为指针指向的是一个在runtime库中的结构体,

runtime.funcval结构体

type funcval struct{
    fn uniptr  //指向函数入口的指针
    extra *uint8  //指向存储数据的指针
}

开始有一个小问题:在这里我们可以看到,在调用函数过程中,其实本质上是使用了有关二级指针来访问函数,这样看起来十分的繁琐,那这样设计的目的是什么呢?这就要提到我们今天的主角——闭包了

什么是闭包

关于什么是闭包,博主也查阅了很多资料于文章,首先我们来看一下百度百科给出的答案:

闭包包含自由(未绑定到特定对象)变量,这些变量不是在这个代码块内或者任何全局上下文中定义的,而是在定义代码块的环境中定义(局部变量)。“闭包” 一词来源于以下两者的结合:要执行的代码块(由于自由变量被包含在代码块中,这些自由变量以及它们引用的对象没有被释放)和为自由变量提供绑定的计算环境(作用域)
• 1

看这个大家有可能会感到很懵,我们来截取一下关键词,首先闭包里面要有在函数外部定义但是在函数内部被引用的自由变量,还有就是即使脱离了捕捉自由变量的上下文,闭包也可以正常使用这些自由变量

上面的乍一看可能还是会让人感觉非常晕,那就让我们来看下面这个例子:

package main
import "fmt"
func create_func () func() int{
  c:=2
  return func() int{
    return c
  } 
}
func main(){
  f1:=create_func()
  f2:=create_func()
  fmt.Println(f1())
  fmt.Println(f2())
}

这个函数的输出结果为:

2
2

这里的c也就是我们所说的自由变量了。

或许我说的大家还不是很明白,我来给大家分析一下这个代码里面的堆栈调用大家就明白了:

首先是函数栈,示例代码里面一共有两个函数栈,一个是main函数栈,一个是create函数栈

首先我们来看main函数栈一共两个局部变量分别是f1与f2,除此之外就是main函数的返回值

但是create函数里面存在闭包,所以除了局部变量和返回值以外,它会在堆中去创建一个funcval结构体,而这里面的funcval的值有两个:捕获的自由变量以及匿名函数的入口。每一次创建的结构体也会被赋值给f1与f2

扩展:当我们利用funcval去调用一个函数的时候其实是通过寄存器来读取结构体的地址继而调用函数,这里不做深入,大家有兴趣的话可以自行做了解。

示例分析

最后我们来看下面的例子:

func main() {
  sum := Sum(1, 2)
  fmt.Println(sum(3, 4))
  fmt.Println(sum(5, 6))
}
func Sum(a, b int) func(int, int) int {
  return func(int, int) int {
    return a + b
  }
}

我在没有学习今天讲的这些东西之前我以为它的输出应该是这样的:

3
7
11

但是实际上它的输出结果是

3
3
3

这是为什么呢,主要是因为这里的a,b都是自由变量,它们在Sum函数中被捕获的时候就被抓到堆里面去了,我们如果学过内存分配的话应该知道,堆里面的变量不会像栈变量随函数结束上面周期而被销毁,所以这里的a=1 b=2除非我们手动重新赋值,比如:

a=2
b=3

否则不会因为传入匿名函数的参数不同而改变,故输出值始终是3.

总结

闭包函数的处理方式十分多样,这里我也只是揭露了它的冰山一角,大家有兴趣的话可以继续做深入学习,但其实无论处理方式如何变化,其本质也只不过是为了保证捕获变量在外层函数与闭包函数的一致性,这是它的核心存在

尾语

本来有关闭包的部分我是想放在上一篇文章中的,但是有关捕获变量等问题一时间不是很明白,就决定将它单独的拿出来作为Go语言进阶篇的前传,从明天开始我就将开始有关于接口以及面向对象的有关内容了,大家下篇文章见,最后大家如果感到有收获的话,还请三连一下吧!!!!

相关文章
|
19天前
|
存储 Java Go
对比Java学习Go——函数、集合和OOP
Go语言的函数支持声明与调用,具备多返回值、命名返回值等特性,结合`func`关键字与类型后置语法,使函数定义简洁直观。函数可作为一等公民传递、赋值或作为参数,支持匿名函数与闭包。Go通过组合与接口实现面向对象编程,结构体定义数据,方法定义行为,接口实现多态,体现了Go语言的简洁与高效设计。
|
2月前
|
数据采集 Go API
Go语言实战案例:多协程并发下载网页内容
本文是《Go语言100个实战案例 · 网络与并发篇》第6篇,讲解如何使用 Goroutine 和 Channel 实现多协程并发抓取网页内容,提升网络请求效率。通过实战掌握高并发编程技巧,构建爬虫、内容聚合器等工具,涵盖 WaitGroup、超时控制、错误处理等核心知识点。
|
2月前
|
数据采集 JSON Go
Go语言实战案例:实现HTTP客户端请求并解析响应
本文是 Go 网络与并发实战系列的第 2 篇,详细介绍如何使用 Go 构建 HTTP 客户端,涵盖请求发送、响应解析、错误处理、Header 与 Body 提取等流程,并通过实战代码演示如何并发请求多个 URL,适合希望掌握 Go 网络编程基础的开发者。
|
3月前
|
JSON 前端开发 Go
Go语言实战:创建一个简单的 HTTP 服务器
本篇是《Go语言101实战》系列之一,讲解如何使用Go构建基础HTTP服务器。涵盖Go语言并发优势、HTTP服务搭建、路由处理、日志记录及测试方法,助你掌握高性能Web服务开发核心技能。
|
3月前
|
Go
如何在Go语言的HTTP请求中设置使用代理服务器
当使用特定的代理时,在某些情况下可能需要认证信息,认证信息可以在代理URL中提供,格式通常是:
261 0
|
4月前
|
JSON 编解码 API
Go语言网络编程:使用 net/http 构建 RESTful API
本章介绍如何使用 Go 语言的 `net/http` 标准库构建 RESTful API。内容涵盖 RESTful API 的基本概念及规范,包括 GET、POST、PUT 和 DELETE 方法的实现。通过定义用户数据结构和模拟数据库,逐步实现获取用户列表、创建用户、更新用户、删除用户的 HTTP 路由处理函数。同时提供辅助函数用于路径参数解析,并展示如何设置路由器启动服务。最后通过 curl 或 Postman 测试接口功能。章节总结了路由分发、JSON 编解码、方法区分、并发安全管理和路径参数解析等关键点,为更复杂需求推荐第三方框架如 Gin、Echo 和 Chi。
|
4月前
|
人工智能 Dart Go
Go语言中的make和new函数的区别及使用场景
本文详细解析了Go语言中`make`和`new`函数的使用方法及区别。`make`用于创建切片、映射和通道等引用类型,返回初始化后的值;`new`用于创建任意类型的零值对象,返回指向该对象的指针。文章通过多个示例说明两者的应用场景,并总结了面试中可能遇到的相关问题,如底层实现、使用场景及优缺点等,帮助读者更好地理解和区分这两个函数。
122 1
|
5月前
|
分布式计算 Go C++
初探Go语言RPC编程手法
总的来说,Go语言的RPC编程是一种强大的工具,让分布式计算变得简单如同本地计算。如果你还没有试过,不妨挑战一下这个新的编程领域,你可能会发现新的世界。
124 10
|
8月前
|
编译器 Go
揭秘 Go 语言中空结构体的强大用法
Go 语言中的空结构体 `struct{}` 不包含任何字段,不占用内存空间。它在实际编程中有多种典型用法:1) 结合 map 实现集合(set)类型;2) 与 channel 搭配用于信号通知;3) 申请超大容量的 Slice 和 Array 以节省内存;4) 作为接口实现时明确表示不关注值。此外,需要注意的是,空结构体作为字段时可能会因内存对齐原因占用额外空间。建议将空结构体放在外层结构体的第一个字段以优化内存使用。
|
8月前
|
运维 监控 算法
监控局域网其他电脑:Go 语言迪杰斯特拉算法的高效应用
在信息化时代,监控局域网成为网络管理与安全防护的关键需求。本文探讨了迪杰斯特拉(Dijkstra)算法在监控局域网中的应用,通过计算最短路径优化数据传输和故障检测。文中提供了使用Go语言实现的代码例程,展示了如何高效地进行网络监控,确保局域网的稳定运行和数据安全。迪杰斯特拉算法能减少传输延迟和带宽消耗,及时发现并处理网络故障,适用于复杂网络环境下的管理和维护。