Go语言是谷歌2009发布的第二款开源编程语言。
Go语言专门针对多处理器系统应用程序的编程进行了优化，使用Go编译的程序可以媲美C或C++代码的速度，而且更加安全、支持并行进程。
因而一直想的是自己可以根据自己学习和使用Go语言编程的心得，写一本Go的书可以帮助想要学习Go语言的初学者快速入门开发和使用！
Go是编译型语言，因此与函数编写的顺序是无关的,但是为了更好的可读性，需要把main() 函数写在文件的前面，其他函数按照一定逻辑顺序进行编写（例如函数被调用的顺序）。
编写多个函数的主要目的是将一个需要很多行代码的复杂问题分解为一系列简单的任务（那就是函数）来解决。而且，同一个任务（函数）可以被调用多次，有助于代码重用。
当函数执行到代码块最后一行（结束的} 之前）或者 return 语句的时候会退出，其中 return 语句可以带有零个或多个参数，这些参数将作为返回值供调用者使用。简单的 return 语句也可以用来结束 for 死循环，或者结束一个协程（goroutine）。
在Go中主要有三种类型的函数：
- 普通的带有名字的函数.
- 匿名函数或者lambda函数.
- 方法(Methods).
在函数这一章我们讲述的目录:
函数构成代码执行的逻辑结构。在Go语言中，函数的基本组成为：关键字 func 、函数名、参数列表、返回值、函数体和返回语句。除了main()、init()函数外，其它所有类型的函数都可以有参数与返回值。函数参数、返回值以及它们的类型被统称为函数签名。
func function_name( [parameter list] ) [return_types] {
body(函数体)
}函数定义：
- func：函数由 func 开始声明
- function_name：函数名称，函数名和参数列表一起构成了函数签名。
- parameter list：参数列表，参数就像一个占位符，当函数被调用时，你可以将值传递给参数，这个值被称为实际参数。参数列表指定的是参数类型、顺序、及参数个数。参数是可选的，也就是说函数也可以不包含参数。
- return_types：返回类型，函数返回一列值。return_types 是该列值的数据类型。有些功能不需要返回值，这种情况下 return_types 不是必须的。
- body(函数体)：函数定义的代码集合。
形式参数列表描述了函数的参数名以及参数类型。这些参数作为局部变量，其值由参数调用者提供。返回值列表描述了函数返回值的变量名以及类型。如果函数返回一个无名变量或者没有返回值，返回值列表的括号是可以省略的。如果一个函数声明不包括返回值列表，那么函数体执行完毕后，不会返回任何值。
// 这个函数计算两个int型输入数据的和，并返回int型的和
func plus(a int, b int) int {
// Go需要使用return语句显式地返回值
return a + b
}
fmt.Println(plus(3,4)) //7在plus函数中a和b是形参名3和４是调用时的传入的实数,函数返回了一个int类型的值。返回值也可以像形式参数一样被命名。在这种情况下,每个返回值被声明成一个局部变量,并根据该返回值的类型,将其初始化为0。 如果一个函数在声明时,包含返回值列表,该函数必须以 return语句结尾,除非函数明显无法运行到结尾处。例如函数在结尾时调用了panic异常或函数中存在无限循环。
注意：GO中包内的函数，类型和变量的对外可见性(可访问性)由函数名，类型和变量标示符首字母决定，大写对外可见，小写对外不可见
概括来说: 公有函数的名字以大写字母开头；私有函数的名字以小写字母开头你可能会偶尔遇到没有函数体的函数声明,这表示该函数不是以Go实现的。这样的声明定义了函数标识符。
package math
func Sin(x float64) float //implemented in assembly language那么函数在使用的时候如何被调用呢?
package.Function(arg1, arg2, …, argn)
Function 是 pack 包里面的一个函数，括号里的是被调用函数的实参（argument）：这些值被传递给被调用函数的形参（parameter）。函数被调用的时候，这些实参将被复制然后传递给被调用函数。函数一般是在其他函数里面被调用的，这个其他函数被称为调用函数（calling function）。函数能多次调用其他函数，这些被调用函数按顺序行，理论上，函数调用其他函数的次数是无穷的（直到函数调用栈被耗尽）。
在函数中有的时候可能也会遇到你要传递的参数的类型是多个(传递变长参数)如这样的函数:
func patent(a,b,c ...int)参数是采用 ...type 的形式传递,这样的函数称为变参函数.
参数数量可变的函数称为为可变参数函数。典型的例子就是fmt.Printf和类似函数。Printf首先接收一个的必备参数,之后接收任意个数的后续参数。 在声明可变参数函数时,需要在参数列表的最后一个参数类型之前加上省略符号“...”,这表示该函数会接收任意数量的该类型参数。
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, 5) // this becomes Add(1, 5)
}输出结果为:
The sum of 1 and 5 is: 6Go语言拥有一些不需要进行导入操作就可以使用的内置函数。它们有时可以针对不同的类型进行操作，例如：len、cap 和 append，或必须用于系统级的操作，例如：panic。因而，它们需要直接获得编译器的支持。
| 名称 | 说明 |
|---|---|
| close | 用于关闭管道通信channel |
| len、cap | len 用于返回某个类型的长度或数量（字符串、数组、切片、map 和管道）；cap 是容量的意思，用于返回某个类型的最大容量（只能用于切片和 map） |
| new、make | new 和 make 均是用于分配内存：new 用于值类型和用户定义的类型，如自定义结构,内建函数new分配了零值填充的元素类型的内存空间，并且返回其地址，一个指针类型的值。make 用于内置引用类型（切片、map 和管道）创建一个指定元素类型、长度和容量的slice。容量部分可以省略,在这种情况下,容量将等于长度。它们的用法就像是函数，但是将类型作为参数：new(type)、make(type)。new(T) 分配类型 T 的零值并返回其地址，也就是指向类型 T 的指针）。它也可以被用于基本类型：v := new(int)。make(T) 返回类型 T 的初始化之后的值，因此它比 new 进行更多的工作,new() 是一个函数，不要忘记它的括号 |
| copy、append | copy函数用于复制,copy返回拷贝的长度，会自动取最短的长度进行拷贝(min(len(src), len(dst))),append函数用于向slice追加元素 |
| panic、recover | 两者均用于错误处理机制,使用panic抛出异常，抛出异常后将立即停止当前函数的执行并运行所有被defer的函数，然后将panic抛向上一层，直至程序carsh。recover的作用是捕获并返回panic提交的错误对象、调用panic抛出一个值、该值可以通过调用recover函数进行捕获。主要的区别是，即使当前goroutine处于panic状态，或当前goroutine中存在活动紧急情况，恢复调用仍可能无法检索这些活动紧急情况抛出的值。 |
| print、println | 底层打印函数 |
| complex、real imag | 用于创建和操作复数,imag返回complex的实部,real返回complex的虚部 |
| delete | 从map中删除key对应的value |
内置接口:
type error interface {
//只要实现了Error()函数，返回值为String的都实现了err接口
Error() String
}当一个函数在其函数体内调用自身，则称之为递归。递归是一种强有力的技术特别是在处理数据结构的过程中.
package main
import "fmt"
func main() {
result := 0
for i := 0; i <= 10; i++ {
result = processing(i)
fmt.Printf("processing(%d) is: %d\n", i, result)
}
}
func processing(n int) (res int) {
if n <= 1 {
res = 1
} else {
res = processing(n-1) + processing(n-2)
}
return
}输出结果：
processing(0) is: 1
processing(1) is: 1
processing(2) is: 2
processing(3) is: 3
processing(4) is: 5
processing(5) is: 8
processing(6) is: 13
processing(7) is: 21
processing(8) is: 34
processing(9) is: 55
processing(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也会通过这个方案来优化斐波那契数列的生成问题。
这样许多问题都可以使用优雅的递归来解决，比如说著名的快速排序算法。
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 }。 函数字面量的语法和函数声明相似,区别在于func关键字后没有函数名。函数值字面量是一种表达式,它的值被称为匿名函数(anonymous function)。匿名函数由一个不带函数名的函数声明和函数体组成.通常不希望再次使用(即只使用一次的)的函数可以定义为匿名函数.
匿名函数结构:
func() {
//func body
}() //花括号后加()表示函数调用，此处声明时为指定参数列表，
如:
fun(a,b int) {
fmt.Println(a+b)
}(1,2) 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。
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：fn := func(x, y int) int { return x + y }，然后通过变量名对函数进行调用：fn(1,2)。
除此之外，也可以直接对匿名函数进行调用：func(x, y int) int { return x + y } (3, 4)。
通常也会有使用匿名函数channel的情况如:
f := make(chan func() string, 2)
f <- func() string { return "Hello, World!" }
fmt.Println((<-f)())在谈到匿名函数我们在补充下闭包函数,闭包是函数式语言中的概念，没有研究过函数式语言的用户可能很难理解闭包的强大，相关的概念超出了本书的范围。Go语言是支持闭包的，这里只是简单地讲一下在Go语言中闭包是如何实现的。 匿名函数是无需定义标示符(函数名)的函数；而闭包是指能够访问自由变量的函数。换句话说，定义在闭包中的函数可以”记忆”它被创建时候的环境。闭包函数=匿名函数＋环境变量。
func f(i int) func() int {
return func() int {
i++
return i
}
}运行的结果:
c1 := f(0)
c2 := f(0)
c1() // reference to i, i = 0, return 1
c2() // reference to another i, i = 0, return 1函数f返回了一个函数，返回的这个函数，返回的这个函数就是一个闭包。这个函数中本身是没有定义变量i的，而是引用了它所在的环境（函数f）中的变量i。
c1跟c2引用的是不同的环境，在调用i++时修改的不是同一个i，因此两次的输出都是1。函数f每进入一次，就形成了一个新的环境，对应的闭包中，函数都是同一个函数，环境却是引用不同的环境。 变量i是函数f中的局部变量，假设这个变量是在函数f的栈中分配的，是不可以的。因为函数f返回以后，对应的栈就失效了，f返回的那个函数中变量i就引用一个失效的位置了。所以闭包的环境中引用的变量不能够在栈上分配。Go编译器通过逃逸分析自动识别出变量的作用域，在堆上分配内存，而不是在函数f的栈上。
接着我们继续分析逃逸分析:
func agency() *Cursor {
var c Cursor
c.X = 500
noinline()
return &c
}Cursor是一个结构体(这种写法在C语言中是不允许的，因为变量c是在栈上分配的，当函数agency返回后c的空间就失效了)。但是，在Go语言规范中有说明，这种写法在Go语言中合法的。语言会自动地识别出这种情况并在堆上分配c的内存，而不是函数agency的栈上。
为了验证这一点，可以观察函数agency生成的汇编代码：
MOVQ $type."".Cursor+0(SB),(SP) // 取变量c的类型，也就是Cursor
PCDATA $0,$16
PCDATA $1,$0
CALL ,runtime.new(SB) // 调用new函数，相当于new(Cursor)
PCDATA $0,$-1
MOVQ 8(SP),AX // 取c.X的地址放到AX寄存器
MOVQ $500,(AX) // 将AX存放的内存地址的值赋为500
MOVQ AX,"".~r0+24(FP)
ADDQ $16,SP识别出变量需要在堆上分配，是由编译器的一种叫escape analyze的技术实现的。如果输入命令：
go build --gcflags=-m main.go输出结果：
./main.go:20: moved to heap: c
./main.go:23: &c escapes to heap表示c逃逸了，被移到堆中。escape analyze可以分析出变量的作用范围，这是对垃圾回收很重要的一项技术。
我们在回到闭包结构中,前面说过，闭包是函数和它所引用的环境。
type Closure struct {
F func()()
i *int
}事实上，Go在底层确实就是这样表示一个闭包的。让我们看一下汇编代码：
func f(i int) func() int {
return func() int {
i++
return i
}
}
MOVQ $type.int+0(SB),(SP)
PCDATA $0,$16
PCDATA $1,$0
CALL ,runtime.new(SB) // 是不是很熟悉，这一段就是i = new(int)
...
MOVQ $type.struct { F uintptr; A0 *int }+0(SB),(SP) // 这个结构体就是闭包的类型
...
CALL ,runtime.new(SB) // 接下来相当于 new(Closure)
PCDATA $0,$-1
MOVQ 8(SP),AX
NOP ,
MOVQ $"".func·001+0(SB),BP
MOVQ BP,(AX) // 函数地址赋值给Closure的F部分
NOP ,
MOVQ "".&i+16(SP),BP // 将堆中new的变量i的地址赋值给Closure的值部分
MOVQ BP,8(AX)
MOVQ AX,"".~r1+40(FP)
ADDQ $24,SP
RET ,其中func·001是另一个函数的函数地址，也就是agency返回的那个函数。
goroutine是常见的匿名函数，通常我们会使用关键字 go 启动了一个匿名函数作为 goroutine。 使用匿名函数或闭包创建 goroutine 时，除了将函数定义部分写在 go 的后面之外，还需要加上匿名函数的调用参数，格式如下：
go func( 参数列表 ){
函数体
}( 调用参数列表 )其中：
- 参数列表：函数体内的参数变量列表。
- 函数体：匿名函数的代码。
- 调用参数列表：启动 goroutine 时，需要向匿名函数传递的调用参数。
var x int64 = 20
var y int64 = 10
var wg sync.WaitGroup
wg.Add(1)
//定义一个匿名函数，并对该函数开启协程
go func(x, y int64) {
z := x+y
fmt.Println("the reuslt value:",z)
wg.Done()
}(x,y)
//由于这个函数是匿名函数，所以调用方式就直接是（x,y）去调用，不用输入函数名。
wg.Wait()匿名函数也可以接受声明时指定的参数。我们指定匿名函数要接受两个参数:x,y都是int64的类型。
Goroutine是异步执行的，有的时候为了防止在结束mian函数的时候结束掉Goroutine，所以需要同步等待，这个时候就需要用 WaitGroup了，在 sync 包中，提供了 WaitGroup ，它会等待它收集的所有 goroutine 任务全部完成。在WaitGroup里主要有三个方法:
Add, 可以添加或减少 goroutine的数量. Done, 相当于Add(-1). Wait, 执行后会堵塞主线程，直到WaitGroup 里的值减至0.
Go语言的defer算是一个语言的新特性，至少对比当今主流编程语言如此.
A "defer" statement invokes a function whose execution is deferred to the moment the surrounding function returns, either because the surrounding function executed a return statement, reached the end of its function body, or because the corresponding goroutine is panicking. defer语句调用一个函数，这个函数执行会推迟，直到外围的函数返回，或者外围函数运行到最后，或者相应的goroutine panicdefer语句经常被用于处理成对的操作,如打开、关闭、连接、断开连接、加锁、释放锁。通过defer机制,不论函数逻辑多复杂,都能保证在任何执行路径下,资源被释放。释放资源的defer应该直接跟在请求资源的语句后。
f,err := os.Open(filename)
if err != nil {
panic(err)
}
defer f.Close()如果有多个defer表达式，调用顺序类似于栈，越后面的defer表达式越先被调用。
在处理其他资源时,也可以采用defer机制,比如对文件的操作:
package ioutil
func ReadFile(filename string) ([]byte, error) {
f, err := os.Open(filename)
if err != nil {
return nil, err
}
defer f.Close()
return ReadAll(f)
}也可以处理互斥锁:
var mu sync.Mutex
var m = make(map[string]int)
func lookup(key string) int {
mu.Lock()
defer mu.Unlock()
return m[key]
}调试复杂程序时,defer机制也常被用于记录何时进入和退出函数。
此外在使用defer函数的时候也会遇到些意外的情况,那就是defer使用时需要注意的坑: 先来看看几个例子。例1：
func f() (result int) {
defer func() {
result++
}()
return 0
}例2：
func f() (r int) {
t := 5
defer func() {
t = t + 5
}()
return t
}例3：
func f() (r int) {
defer func(r int) {
r = r + 5
}(r)
return 1
}自己可以先跑下看看这三个例子是不是和自己想的不一样的呢!结果确实是的例1的正确答案不是0，例2的正确答案不是10，如果例3的正确答案不是6......
defer是在return之前执行的。这个在 官方文档中是明确说明了的。要使用defer时不踩坑，最重要的一点就是要明白，return A这一条语句并不是一条原子指令!
返回值 = A
调用defer函数
空的return接着我们看下例1，它可以改写成这样：
func f() (result int) {
result = 0 //return语句不是一条原子调用，return xxx其实是赋值＋ret指令
func() { //defer被插入到return之前执行，也就是赋返回值和ret指令之间
result++
}()
return
}所以例子1的这个返回值是1。
再看例2，它可以改写成这样：
func f() (r int) {
t := 5
r = t //赋值指令
func() { //defer被插入到赋值与返回之间执行，这个例子中返回值r没被修改过
t = t + 5
}
return //空的return指令
}所以这个的结果是5。
最后看例3，它改写后变成：
func f() (r int) {
r = 1 //给返回值赋值
func(r int) { //这里改的r是传值传进去的r，不会改变要返回的那个r值
r = r + 5
}(r)
return //空的return
}所以这个例子3的结果是1
defer确实是在return之前调用的。但表现形式上却可能不像。本质原因是return A语句并不是一条原子指令，defer被插入到了赋值 与ret之间，因此可能有机会改变最终的返回值。
错误和异常这两个是不同的概念，非常容易混淆。很多人习惯将一切非正常情况都看做错误，而不区分错误和异常，即使程序中可能有异常抛出，也将异常及时捕获并转换成错误。错误指的是可能出现问题的地方出现了问题，比如压缩一个文件时失败，这种情况在人们可以意料之中的事情；但是异常指的是不应该出现问题的地方出现了问题，比如引用了空指针，这种情况在人们的意料之外。因而，错误是业务过程的一部分，而异常不是。
Golang中引入error接口类型作为错误处理的标准模式，如果函数要返回错误，则返回值类型列表中肯定包含error。error处理过程类似于C语言中的错误码，可逐层返回，直到被处理。
Golang中引入两个内置函数panic和recover来触发和终止异常处理流程，同时引入关键字defer来延迟执行defer后面的函数。
一直等到包含defer语句的函数执行完毕时，延迟函数（defer后的函数）才会被执行，而不管包含defer语句的函数是通过return的正常结束，还是由于panic导致的异常结束。你可以在一个函数中执行多条defer语句，它们的执行顺序与声明顺序相反。
当程序运行时候，如果遇到引用空指针、下标越界或显式调用panic函数等情况，则会先触发panic函数的执行，然后调用延迟函数。调用者继续传递panic，因此该过程一直在调用栈中重复发生：函数停止执行，调用延迟执行函数等。如果一路在defer延迟函数中没有recover函数的调用，则会到达协程的起点，该协程结束，然后终止其他所有协程，包括主协程.
错误和异常从Golang机制上讲，就是error和panic的区别。很多其他语言也一样，比如C++/Java，没有error但有errno，没有panic但有throw。
一般而言,当panic异常发生时,程序会中断运行,并立即执行在该goroutine中被延迟的函数(defer 机制)。随后,程序崩溃并输出日志信 息。日志信息包括panic value和函数调用的堆栈跟踪信息。panic value通常是某种错误信息。对于每个goroutine,日志信息中都会有与之相对的,发生panic时的函数调用堆栈跟踪信息。通常,我们不需要再次运行程序去定位问题,日志信息已经提供了足够的诊断依据。因此,在我们填写问题报告时,一般会将panic异常和日志信息一并记录。
func panic(interface{})虽然Go的panic机制类似于其他语言的异常,但panic的适用场景有一些不同。由于panic会引起程序的崩溃,因此panic一般用于严重错误,如程序内部的逻辑不一致。通常认为任何崩溃都表明代码中存在漏洞,所以对于大部分漏洞,我们应该使用Go提供的错误机制,而不是panic,尽量避免程序的崩溃。在健壮的程序中,任何可以预料到的错误,如不正确的输入、错误的配置或是失败的I/O操作都应该被优雅的处理,最好的处理方式,就是使用Go的错误机制。
通常来说,不应该对panic异常做任何处理,但有时,也许我们可以从异常中恢复,至少我们可以在程序崩溃前,做一些操作。如果在deferred函数中调用了内置函数recover,并且定义该defer语句的函数发生了panic异常,recover会使程序从panic中恢复,并返回panic value。导致panic异常的函数不会继续运行,但能正常返回。在未发生panic时调用recover,recover会返回nil。
func recover() interface{}recover 函数用来获取 panic 函数的参数信息，只能在延时调用 defer 语句调用的函数中直接调用才能生效，如果在 defer 语句中也调用 panic 函数，则只有最后一个被调用的 panic 函数的参数会被 recover 函数获取到。如果 goroutine 没有 panic，那调用 recover 函数会返回 nil。
让我们以语言解析器为例,说明recover的使用场景。考虑到语言解析器的复杂性,即使某个语言解析器目前工作正常,也无法肯定它没有漏洞。因此,当某个异常出现时,我们不会选择让解析器崩溃,而是会将panic异常当作普通的解析错误,并附加额外信息提醒用户报告此错误。
func Parse(input string) (s *Syntax, err error) {
defer func() {
if p := recover(); p != nil {
err = fmt.Errorf("internal error: %v", p)
}
}()
// ...parser...
}从中可以看到defer函数帮助Parse从panic中恢复。在defer函数内部,panic value被附加到错误信息中;并用err变量接收错误信息,返回给调用者。我们也可以通过调用runtime.Stack往错误信息中添加完整的堆栈调用信息。
但是如果不加区分的恢复所有的panic异常,不是可取的做法;因为在panic之后,无法保证包级变量的状态仍然和我们预期一致。比如,对数据结构的一次重要更新没有被完整完成、文件或者网络连接没有被关闭、获得的锁没有被释放。此外,如果写日志时产生的panic被不加区分的恢复,可能会导致漏洞被忽略。
虽然把对panic的处理都集中在一个包下,有助于简化对复杂和不可以预料问题的处理,但作为被广泛遵守的规范,你不应该试图去恢复其他包引起的panic。公有的API应该将函数的运行失败作为error返回,而不是panic。同样的,你也不应该恢复一个由他人开发的函数引起的panic,比如说调用者传入的回调函数,因为你无法确保这样做是安全的。
因此安全的做法是有选择性的recover。换句话说,只恢复应该被恢复的panic异常,此外,这些异常所占的比例应该尽可能的低。为了标识某个panic是否应该被恢复,我们可以将panic value设置成特殊类型。在recover时对panic value进行检查,如果发现panic value是特殊类型,就将这个panic作为errror处理,如果不是,则按照正常的panic进行处理.