Go 语言的函数是“一等公民”？

大家好，我是 frank。

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介绍

在 Go 语言中，函数被称为“一等公民”。实际上，在其它编程语言中，也有此说法，例如 JavaScript。

什么是编程语言的“一等公民”？Ward Cunningham 的解释如下：

如果对如何创建和使用它没有任何限制：当该结构可以被视为没有限制的值时，该语言结构被称为该语言中的 FirstClass 值。

A language construct is said to be a FirstClass value in that language when there are no restrictions on how it can be created and used: when the construct can be treated as a value without restrictions.

“一等公民”的特性是可以存储在变量中，可以作为参数传递给函数，可以在函数中创建并作为返回值从函数返回。

FirstClass features can be stored in variables, passed as arguments to functions, created within functions and returned from functions. In dynamically typed languages, a FirstClass feature can also have its type examined at run-time.

本文我们介绍一下 Go 语言的函数是否符合“一等公民”的特性。

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存储在变量中

Go 语言的函数可以作为变量的值，存储在变量中。

func main() {
 var hello = func(name string) { fmt.Printf("hello %s\n", name) }
 hello("gopher")
}

阅读上面这段代码，我们定义一个变量 hello，和一个匿名函数，将匿名函数赋值给变量 hello，我们可以通过变量调用该匿名函数。

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作为参数传递给其他函数

Go 语言的函数可以作为参数，传递给其他函数。

func main() {
 area := Circle(5, areaOfCircle)
 fmt.Printf("area:%.2f\n", area)

 perimeter := Circle(5, perimeterOfCircle)
 fmt.Printf("perimeter:%.2f\n", perimeter)
}

func Circle(r float64, op func(float64) float64) float64 {
 return op(r)
}

func areaOfCircle(r float64) float64 {
 return math.Pi * r * r
}

func perimeterOfCircle(r float64) float64 {
 return 2 * math.Pi * r
}

阅读上面这段代码，我们定义三个函数，分别是 Circle、areaOfCircle 和 perimeterOfCircle，其中 areaOfCircle 和 perimeterOfCircle 作为 Circle 的参数，分别用于计算面积和周长。

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可以在函数中创建，并作为返回值

Go 语言的函数可以在函数体中创建，并作为返回值从函数体中返回。

func main() {
 calcArea := CircleCalc("area")
 fmt.Println(calcArea(5))
 calcPerimeter := CircleCalc("perimeter")
 fmt.Println(calcPerimeter(5))
}

func CircleCalc(s string) func(float64) float64 {
 switch s {
 case "area":
  return func(r float64) float64 {
   return math.Pi * r * r
  }
 case "perimeter":
  return func(r float64) float64 {
   return 2 * math.Pi * r
  }
 default:
  return nil
 }
}

阅读上面这段代码，我们定义一个函数 CircleCalc，在其函数体中定义两个匿名函数，并将匿名函数作为返回值从函数体中返回。

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总结

本文我们通过三段示例代码，证明 Go 语言中函数符合“一等公民”的特性，我们可以使用这些特性，使业务代码更加简洁。

关于自定义函数类型和闭包，我们在之前的文章中已经介绍过，限于篇幅，本文不再赘述，感兴趣读者朋友们，可以翻阅一下之前的文章。

参考资料： https://wiki.c2.com//?FirstClass https://en.wikipedia.org/wiki/First-class_function https://golangbot.com/first-class-functions/ https://dev.to/andyhaskell/basics-of-first-class-functions-in-go-d5p https://go.dev/doc/codewalk/functions/ https://levelup.gitconnected.com/first-class-functions-in-golang-ef2a5001bb4f https://stackoverflow.com/questions/4358031/first-class-functions-in-go https://livebook.manning.com/book/get-programming-with-go/chapter-14/ https://dave.cheney.net/2016/11/13/do-not-fear-first-class-functions