達人專欄在程式設(shè)計的領(lǐng)域裡，「把工作包裝成函式再供人呼叫」算是所有程式設(shè)計師都必須學(xué)會的事情，而「如何寫得漂亮」更是所有程式設(shè)計師一生都必須追求的目標(biāo)。今天就統(tǒng)整一些我從 2019 年開始寫 Golang 累積至今關(guān)於函式的知識吧。
本篇文章有不少程式碼，如果這裡的排版讓你感到閱讀困難，請服用 HackMD 好讀版。
? 函式的定義
我們使用 func 關(guān)鍵字來定義函式，然後呼叫它：
func main() { result := add(555, 777) fmt.Println("Sum:", result) // -> Sum: 1332 } func add(x int, y int) int { return x + y } |
這裡的 (x int, y int) 表示的是輸入兩個自變數(shù)作為 x 和 y 兩個變數(shù)，緊接在後的 int 則代表這個函式回傳的值會是一個 int。
由於範(fàn)例中的自變數(shù) x 和 y 同樣都是 int 類型，我們可以省略前面連續(xù)的相同型態(tài)，只要標(biāo)記最後一個就行了：
func add(x, y int) int { return x + y } |
也就是說，如果有一個函數(shù)長這樣：
func myFunction(a, b, c int, x, y string, p int) { // ... } |
它就相當(dāng)於：
func myFunction(a int, b int, c int, x string, y string, p int) { // ... } |
在這方面，Golang 並沒有嚴格規(guī)範(fàn)是否要省略，端看你自己的選擇。
既然都說到函式了，就順帶講講檔案的管理吧。如果你的 code 規(guī)模非常小，通常我們會習(xí)慣把這些函式通通丟在同一個檔案裡，這麼做當(dāng)然無傷大雅，可是一旦內(nèi)容多了起來，你的專案就會變得難以維護，光是找個函式就要翻半天了。
因此，假如你發(fā)現(xiàn)你的 code 越寫越多，那你就可以開始適當(dāng)?shù)卣磉@些函式，把同類型的函式放到同一個檔案裡。只要它們屬於同一個 package，就可以自由呼叫：
? 函式的多重回傳值
這算是 Golang 的一種特色吧？雖然像 Python 這樣的程式語言也不是沒有，但你應(yīng)該可以在 Golang 裡面看到大量的多重回傳應(yīng)用，例如錯誤處理。錯誤處理就擱著等等說，我們可以先來看一下多重回傳的例子和應(yīng)用。
在 Golang，我們是可以一次 return 好幾個變數(shù)回來的。比如說我們希望可以寫個函數(shù) eqTriangle() 來計算正三角形的周長和面積，那麼只要在函式裡面分別計算出來，然後用括號把要回傳的型態(tài)定義括起來，就可以分成兩個變數(shù)傳回來了：
func main() { perimeter, area := eqTriangle(3) fmt.Printf("周長: %.4f\n面積: %.4f\n", perimeter, area) } func eqTriangle(sideLength float64) (float64, float64) { perimeter := sideLength * 3 area := (math.Sqrt(3) / 4) * math.Pow(sideLength, 2) return perimeter, area } |
如果專案稍微大一點（或者是別人也需要用到你寫的函數(shù)的情況下），你也可以幫回傳的值命名，計算好之後直接賦值並且 return 即可：
func eqTriangle(sideLength float64) (perimeter, area float64) { perimeter = sideLength * 3 area = (math.Sqrt(3) / 4) * math.Pow(sideLength, 2) return } |
這樣在開發(fā)程式的時候就可以直接靠 IDE 上面自動完成的提示視窗裡面看到回傳的變數(shù)名字，以便於開發(fā)者一看就知道哪個是周長、哪個是面積：
你還可以在函式的頭上寫註釋，這裡的註釋一樣也會被顯示在自動完成的提示視窗裡：
這對於開發(fā)大型專案很有用，甚至可以說是必須的。除了把函式跟變數(shù)名字取好之外，只要專案夠大、有給其他人用或是長期自用的需求，建議可以把一些複雜的函式寫上註釋，以避免日後沒有人看得懂這個函式在做什麼。
? 函式的錯誤處理
執(zhí)行程式的時候總會有些例外狀況。
Golang 並不像其他語言一樣使用 try-catch 的句法來捕捉執(zhí)行過程發(fā)生的錯誤，而是在發(fā)生問題時產(chǎn)生一個 error 對象，然後直接 return 回來。我們只要檢查本來應(yīng)該回傳 error 的地方是否為 nil，就可以知道這個函式有沒有正常運作。
舉個例子，strconv 這個 package 裡面的 Atoi 函數(shù)，專門用來把字串裡的數(shù)字轉(zhuǎn)換成 int。如果這個字串不符合格式，那就會產(chǎn)生一個 error 並且傳回來：
package main import ( "fmt" "log" "strconv" ) func main() { numberStr := "123456A" number, err := strconv.Atoi(numberStr) if err != nil { log.Fatal(err) // -> strconv.Atoi: parsing "123456A": invalid syntax } fmt.Printf("Number: %d\n", number) fmt.Printf("Number×2 = %d", number*2) } |
當(dāng)然你也可以選擇在發(fā)生錯誤的時候什麼都不做，強制把回傳的 error 直接拋掉：
func main() { numberStr := "123456A" number, _ := strconv.Atoi(numberStr) fmt.Printf("Number: %d\n", number) fmt.Printf("Number×2 = %d", number*2) } |
Atoi 這個函式本身的設(shè)計是發(fā)生錯誤的時候回傳 0 和新產(chǎn)生出來的 error，所以即使把這個 error 拋掉了，程式也不會因此崩潰或退出。
其實發(fā)生錯誤時，你有很多種方式可以選擇：
1. 讓程式把錯誤訊息印出來，並且強制退出程式（使用 log.Fatal() 或是 panic()）
2. 讓程式把錯誤訊息印出來，但不強制退出程式
3. 什麼都不管，讓它繼續(xù)運作
「錯誤處理」這件事情很吃程式設(shè)計師的基本功，你得事先預(yù)想好程式本身可能會發(fā)生什麼樣的錯誤，然後把每一種情況都考慮進去。倘若沒有把發(fā)生錯誤的所有狀況預(yù)先設(shè)想好，那麼程式就可能會把錯誤的資料繼續(xù)往下接著拿來用，導(dǎo)致你的錯誤越滾越大，甚至造成不可挽回的悲慘結(jié)果。
所以我們會需要考慮什麼樣的錯誤是嚴重的、什麼樣的錯誤是不嚴重的，自行決定這個函式在發(fā)生問題時應(yīng)該直接退出程式還是單純提示錯誤訊息。這種時候我們自然就需要檢測錯誤的類型了，畢竟遇到不同的錯誤時我們可能會採取不同做法。
如果要檢測錯誤類型的話，你可以使用 errors（註）這個 package 裡面內(nèi)建的 Is 函數(shù)，來檢查收到的 error 是不是特定的類型：
numberStr := "561681949849849498499" number, err := strconv.Atoi(numberStr) if errors.Is(err, strconv.ErrSyntax) { fmt.Println("數(shù)字格式有誤") } else if errors.Is(err, strconv.ErrRange) { fmt.Println("數(shù)字超出了 int 可表示的範(fàn)圍") } else if err != nil { fmt.Println("發(fā)生了其他不可預(yù)期的錯誤") } else { fmt.Printf("Number: %d\n", number) fmt.Printf("Number×2 = %d", number*2) } |
註：Golang 內(nèi)建的 errors, strings, bytes 這些 package 分別是用來專門處理 error, string, byte 類型內(nèi)容的函式庫。
? 自訂錯誤內(nèi)容
承上，如果我們寫了一個需要回報各種錯誤情況的函式，我們可以用 errors.New() 來產(chǎn)生錯誤對象。
但要注意的是，每一次 errors.New() 產(chǎn)生出來的錯誤都是不同的對象，就算訊息一模一樣，errors.Is() 也會把兩個錯誤視為不同的錯誤。因此，我們需要把錯誤事先定義出來存到一個變數(shù)裡，等到真的發(fā)生錯誤而需要回傳的時候才取用：
var ErrDivisionByZero = errors.New("Cannot divide by zero.") func main() { result, err := divide(5, 0) if errors.Is(err, ErrDivisionByZero) { fmt.Println("不能用 0 當(dāng)分母！") log.Fatal(err.Error()) } else if err != nil { fmt.Println("遇到了預(yù)期之外的錯誤！") log.Fatal(err.Error()) } fmt.Println("Result:", result) } func divide(x, y float64) (float64, error) { if y == 0 { return 0, ErrDivisionByZero } return (x / y), nil } |
這對於往後需要把特定的功能封裝成 package 的時候特別有用，就好像前面示範(fàn)到的 strconv.ErrSyntax，不只程式可讀性會提高很多，寫起來也會很順手。
錯誤處理說完了，接下來就講一些比較進階（或是奇怪）的用法吧。
? 把函式存進變數(shù)裡
我們可以把函式存在變數(shù)裡面，需要用到的時候再拿出來用：
square := func(i float64) float64 { return math.Pow(i, 5) } result := square(3) |
這個我個人不太常用就是了，我覺得寫起來很醜。
? 匿名函式
你可以當(dāng)場定義一個匿名函式，直接呼叫它：
func main() { fmt.Println("Hi") func(i int) { fmt.Println(i) }(48763) fmt.Println("Bye") } |
注意如果你的函數(shù)沒有傳入的自變數(shù)，右大括號後面一樣要加上 () 表示呼叫的行為，不然它就只會是一個宣告好卻無法被使用的函數(shù)。
這在某些場景有機會用到，例如不需要佔用命名空間的簡單函式，或者是需要非同步、並行處理的函式。至於在 Golang 裡面要怎麼樣才能夠讓函式並行處理（就像多執(zhí)行緒），我們就之後再挑個好時機拿出來講吧。
? 不確定的自變數(shù)數(shù)量
如果我們希望這個函式一次傳入很多個值，但不知道具體有幾個，我們可以在型態(tài)前面使用「…」來表示不確定的數(shù)量（注意，這種不定數(shù)量的自變數(shù)必須被擺在最後面）：
func main() { sum("總和:", 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) } func sum(message string, numbers ...int) { sum := 0 for _, number := range numbers { // it's like for-each sum += number } fmt.Println(message, sum) } |
得到的 numbers 會是一個 []int（也就是 int slice），我們只要用 for-range 的方式就可以把裡面的每一個值都取出來了。
像是我們最常用到的 fmt.Println() 和 fmt.Printf() 就是像這樣設(shè)計，我們也才能直接把很多個不確定數(shù)量的變數(shù)填進去。
? 把語句排定到函式結(jié)束時執(zhí)行
這也是 Golang 的特色。有時候我們可能一個函式裡面會出現(xiàn)很多個 return，同時又有些任務(wù)是 return 前必做的（例如關(guān)閉跟資料庫之間的連線、關(guān)閉檔案等等），那麼我們就可以用 defer 來把函式排到函數(shù)結(jié)束時執(zhí)行，避免一直把類似的東西複製貼上，也減少了被漏掉的風(fēng)險：
如果需要執(zhí)行的事情有好幾句，那剛才提到的匿名函式就派上用場了：
那要是一個函式裡面有很多個 defer，較晚 defer 的會先被執(zhí)行：
除此之外，panic 的時候會執(zhí)行完所有層級的 defer，然後才離開程式（log.Fatal 的話就不會執(zhí)行 defer 了，印完錯誤訊息之後直接退出程式）。
關(guān)於函式的各種眉角，大概就是這樣了。這系列的下一篇可能是關(guān)於迭代和陣列，可能是關(guān)於 package 的用法，也可能是我最近搞哈哈姆特 BOT 弄出來的小成果，就讓我再花點時間決定吧……
HackMD 好讀版：https://hackmd.io/@upk1997/go-function
縮圖素材原作者：Renée French（CC BY-SA 3.0）
