[译] part 33: golang 头等函数

咔叽咔叽
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什么是头等函数

支持头等函数的语言允许将函数赋值给变量，作为参数传递给其他函数并从其他函数返回。 Go 支持头等函数功能。

在本教程中，我们将讨论头等函数的语法和各种用例。

匿名函数

让我们从一个简单的例子开始，它将一个函数赋给变量。

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {  
    a := func() {
        fmt.Println("hello world first class function")
    }
    a()
    fmt.Printf("%T", a)
}

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在上面的程序中的第 8 行，我们为变量a分配了一个函数。 这是将函数赋值给变量的语法。如果你仔细观察的话会发现，分配给a的函数没有名称。这些没有名称的函数称为匿名函数。

调用此函数的唯一方法是使用变量a。我们使用 a()调用该函数，将打印hello world first class function。在第 12 行，我们打印变量a的类型，将打印func()。

运行该程序，将输出，

hello world first class function  
func()

也可以不赋值给变量来调用匿名函数，让我们看看以下示例中怎么完成的此操作。

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {  
    func() {
        fmt.Println("hello world first class function")
    }()
}

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在上面的程序中，我们在第 8 行定义了一个匿名函数。 在函数定义之后，我们在行号中使用()调用函数。 该程序将输出，

hello world first class function

也可以像任何其他函数一样将参数传递给匿名函数。

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {  
    func(n string) {
        fmt.Println("Welcome", n)
    }("Gophers")
}

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在上面的程序中的第 10 行，将字符串参数传递给匿名函数。运行此程序将打印，

Welcome Gophers

用户定义的函数类型

就像定义自己的结构类型一样，我们也可以定义自己的函数类型。

type add func(a int, b int) int

上面的代码片段创建了一个新的函数类型add，它接受两个整数参数并返回一个整数。现在我们可以定义add类型的变量。

让我们编写一个定义add类型变量的程序。

package main

import (  
    "fmt"
)

type add func(a int, b int) int

func main() {  
    var a add = func(a int, b int) int {
        return a + b
    }
    s := a(5, 6)
    fmt.Println("Sum", s)
}

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在上面的程序的第 10 行，我们定义了一个类型为add的变量a，并为其赋予与add类型匹配的函数。在第 13 行，我们调用该函数，并将结果分配给s。该程序将打印，

Sum 11

高阶函数

wiki上高阶函数的定义是满足以下至少一个条件

  • 将一个或多个函数作为参数
  • 返回一个函数作为结果

让我们看一下上述两种情况的一些简单示例。

将函数作为参数传递给其他函数
package main

import (  
    "fmt"
)

func simple(a func(a, b int) int) {  
    fmt.Println(a(60, 7))
}

func main() {  
    f := func(a, b int) int {
        return a + b
    }
    simple(f)
}

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在上面的例子中的第 7 行，我们定义一个函数simple，它接受一个函数，该函数接受两个int参数并返回一个int作为参数。在 main 函数里面，我们创建了一个匿名函数f，其与函数simple的参数匹配。我们调用simple，并在下一行中将f作为参数传递给它。该程序打印67作为输出。

从其他函数返回函数

现在让我们重写上面的程序并从simple函数返回一个函数。

package main

import (  
    "fmt"
)

func simple() func(a, b int) int {  
    f := func(a, b int) int {
        return a + b
    }
    return f
}

func main() {  
    s := simple()
    fmt.Println(s(60, 7))
}

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在上面程序中的第 7 行，simple函数返回一个函数，该函数接受两个int参数并返回一个int参数。

在第 15 行调用了simple函数，然后将返回值分配给s。现在s包含simple函数返回的函数。我们调用s并传递两个int参数。 该程序将输出67。

闭包

闭包是匿名函数的特例。闭包是匿名函数，用于访问该匿名函数体外定义的变量。

用个例子了解一下它，

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {  
    a := 5
    func() {
        fmt.Println("a =", a)
    }()
}

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在上面程序中的第 10 行，匿名函数访问函数体外定义的变量a。因此，这个匿名函数是一个闭包。

每个闭包都把变量绑定到它周围的变量。让我们通过一个简单的例子来理解这是什么意思。

package main

import (  
    "fmt"
)

func appendStr() func(string) string {  
    t := "Hello"
    c := func(b string) string {
        t = t + " " + b
        return t
    }
    return c
}

func main() {  
    a := appendStr()
    b := appendStr()
    fmt.Println(a("World"))
    fmt.Println(b("Everyone"))

    fmt.Println(a("Gopher"))
    fmt.Println(b("!"))
}

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在上面的程序中，函数appendStr返回一个闭包。该闭包绑定到变量t。

变量a和b分别在第 17 和 18 行中声明为闭包，它们与自己的t值绑定。

我们先用参数World调用a。现在，a闭包t的值变成了Hello World。

在第 20 行，我们用参数Everyone调用b。由于b绑定到自己的变量t，因此b闭包的初始值为Hello。在此函数调用之后，b闭包变量t的值将变为Hello Everyone。

程序将输出，

Hello World  
Hello Everyone  
Hello World Gopher  
Hello Everyone !

头等函数的实际用法

到目前为止，我们已经定义了头等函数，并且我们已经编写了一些例子来了解它们的工作原理。现在让我们编写一个具体的程序，它揭示了头等函数的实际用法。

我们将创建一个程序，根据某些标准过滤一部分学生。让我们一步一步地解决这个问题。

首先定义学生类型，

type student struct {  
    firstName string
    lastName string
    grade string
    country string
}

下一步是编写filter函数。该函数的入参为student结构的切片和一个确认student是否符合条件的函数。编写这个函数，能让我们更好地理解。让我们继续吧。

func filter(s []student, f func(student) bool) []student {  
    var r []student
    for _, v := range s {
        if f(v) == true {
            r = append(r, v)
        }
    }
    return r
}

在上面的函数中，第二个参数是一个以student为参数并返回bool的函数。此函数是为了确认该student是否符合条件。我们在第 3 行中迭代student切片，然后将每个student作为参数传递给函数f。如果返回true，则表示student符合过滤条件，并将其添加到结果切片r中。你可能对此功能的实际使用感到有些困惑，继续完成该程序就会更清楚。我添加了 main 函数，并在下面提供了完整的程序。

package main

import (  
    "fmt"
)

type student struct {  
    firstName string
    lastName  string
    grade     string
    country   string
}

func filter(s []student, f func(student) bool) []student {  
    var r []student
    for _, v := range s {
        if f(v) == true {
            r = append(r, v)
        }
    }
    return r
}

func main() {  
    s1 := student{
        firstName: "Naveen",
        lastName:  "Ramanathan",
        grade:     "A",
        country:   "India",
    }
    s2 := student{
        firstName: "Samuel",
        lastName:  "Johnson",
        grade:     "B",
        country:   "USA",
    }
    s := []student{s1, s2}
    f := filter(s, func(s student) bool {
        if s.grade == "B" {
            return true
        }
        return false
    })
    fmt.Println(f)
}

Run in playground

在 main 函数中，我们首先创建两个student类型的变量s1和s2，并将它们添加到切片s中作为参数传递给filter函数。现在我想找出所有B级的学生。我们在上面的程序中通过一个函数来检查学生是否有B级，如果是，那么返回true。上述程序将打印，

[{Samuel Johnson B USA}]

假设我们想找到所有来自印度的学生。将filter函数参数改变一下，可以轻松完成此操作。

我提供了以下代码，

c := filter(s, func(s student) bool {  
    if s.country == "India" {
        return true
    }
    return false
})
fmt.Println(c)

请将其添加到 main 函数并检查输出。

让我们再写一个程序来结束本节。该程序将对切片的每个元素执行相同的操作并返回结果。例如，如果我们想要将切片中的所有整数乘以 5 并返回输出，则可以使用头等函数轻松完成。这些对集合的每个元素进行操作的函数称为map函数（译者注：map/reduce 函数）。我提供了以下程序。

package main

import (  
    "fmt"
)

func iMap(s []int, f func(int) int) []int {  
    var r []int
    for _, v := range s {
        r = append(r, f(v))
    }
    return r
}
func main() {  
    a := []int{5, 6, 7, 8, 9}
    r := iMap(a, func(n int) int {
        return n * 5
    })
    fmt.Println(r)
}

上述程序将输出，

[25 30 35 40 45]

快速回顾一下本教程的内容，

  • 什么是头等函数
  • 匿名函数
  • 用户定义的函数类型
  • 高阶函数
    • 将函数作为参数传递给其他函数
    • 从其他函数返回函数
  • 闭包
  • 头等函数的实际用法
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