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Go语言七篇入门教程三函数方法及接口

参考书籍:
《go语言程序设计》

1. 函数

每个函数声明都包含一个名字,一个形参列表,一个可选的返回列表以及函数体:

func name(parameter-list)(result-list){
	body
}

形参列表:指定另一组变量的参数名和参数类型,这些局部变量都由调用者提供的提供的实参传递而来的。

返回列表:指定了函数返回值的类型。当函数返回一个未命名的返回值或者没有返回值的时候,返回列表的圆括号可以忽略。

func FanOne(x float64) float64 {
	return math.Sqrt(x*x)
}
fmt.Println(FanOne(3)) // 3

这里的x就是形参,3就是传入函数的实参

// 定义一个求两数之和的函数
func add(a,b int) int  {
    return a + b
}

func main() {
    sum := add(1,2)
    fmt.Println(sum)
}

2. 方法

在 Go 语言中,结构体就像是类的一种简化形式,那么面向对象程序员可能会问:类的方法在哪里呢?在 Go 中有一个概念,它和方法有着同样的名字,并且大体上意思相同:Go 方法是作用在接收者(receiver)上的一个函数,接收者是某种类型的变量。因此方法是一种特殊类型的函数。

接收者类型可以是(几乎)任何类型,不仅仅是结构体类型:任何类型都可以有方法,甚至可以是函数类型,可以是 int、bool、string 或数组的别名类型。但是接收者不能是一个接口类型,因为接口是一个抽象定义,但是方法却是具体实现;如果这样做会引发一个编译错误:invalid receiver type…

最后接收者不能是一个指针类型,但是它可以是任何其他允许类型的指针。

一个类型加上它的方法等价于面向对象中的一个类。一个重要的区别是:
在 Go 中,类型的代码和绑定在它上面的方法的代码可以不放置在一起,它们可以存在在不同的源文件,唯一的要求是:它们必须是同一个包的。

类型 T(或 *T)上的所有方法的集合叫做类型 T(或 *T)的方法集(method set)。

因为方法是函数,所以同样的,不允许方法重载,即对于一个类型只能有一个给定名称的方法。但是如果基于接收者类型,是有重载的:具有同样名字的方法可以在 2 个或多个不同的接收者类型上存在,比如在同一个包里这么做是允许的:

func (a *denseMatrix) Add(b Matrix) Matrix
func (a *sparseMatrix) Add(b Matrix) Matrix

别名类型没有原始类型上已经定义过的方法。

定义方法的一般格式如下:

func (recv receiver_type) methodName(parameter_list) (return_value_list) { 
	...
 }

在方法名之前,func 关键字之后的括号中指定 receiver。

如果 recvreceiver的实例,Method1是它的方法名,那么方法调用遵循传统的object.name 选择器符号:recv.Method1()

如果recv 是一个指针,Go 会自动解引用。

如果方法不需要使用 recv 的值,可以用 _ 替换它,比如:

func (_ receiver_type) methodName (parameter_list) (return_value_list) {
			 ...
 }

recv 就像是面向对象语言中的 this 或 self,但是 Go 中并没有这两个关键字。随个人喜好,你可以使用 this 或 self 作为 receiver 的名字。下面是一个结构体上的简单方法的例子:

package main
import "fmt"
type TwoInts struct {
	a int
	b int
}
func main() {
	two1 := new(TwoInts)
	two1.a = 12
	two1.b = 10
	fmt.Printf("The sum is: %d\n", two1.AddThem())
	fmt.Printf("Add them to the param: %d\n", two1.AddToParam(20))
	two2 := TwoInts{3, 4}
	fmt.Printf("The sum is: %d\n", two2.AddThem())
}
func (tn *TwoInts) AddThem() int {
	return tn.a + tn.b
}
func (tn *TwoInts) AddToParam(param int) int {
	return tn.a + tn.b + param
}

输出:

The sum is: 22
Add them to the param: 42
The sum is: 7

方法是可以重载的,这里的话就有那么一点面向对象内味了~

比如

func (a *aaa) Fan(){
}
func (a *bbb)Fan(){
}

这种是可以的~

3. 接口

Go 语言不是一种 “传统” 的面向对象编程语言:它里面没有类和继承的概念。

接口是golang中实现多态性的好途径。接口类型是对其他类型行为的概括与抽象,对于一个具体的类型,无需声明它实现了哪些接口,只提供接口所必须的方法即可。

之前介绍的类型都是具体类型。go语言中还有一种类型称为接口类型。接口是一种抽象类型,他并没有暴露所含数据的布局或者内部结构,当然也没有那些数据的基本操作,它所提供的仅仅是一些方法而已,如果你拿到了一个接口,你无从知道他是什么,但是你能知道的仅仅是它能做什么,或者更精确地讲,仅仅是它提供了哪些方法。

接口定义了一组方法(方法集),但是这些方法不包含(实现)代码:它们没有被实现(它们是抽象的)。接口里也不能包含变量。

通过如下格式定义接口:

type Namer interface {
    Method1(param_list) return_type
    Method2(param_list) return_type
    ...
}

上面的 Namer 是一个 接口类型。

(按照约定,只包含一个方法的)接口的名字由方法名加 er 后缀组成,例如 PrinterReaderWriterLoggerConverter 等等。还有一些不常用的方式(当后缀 er 不合适时),比如 Recoverable,此时接口名以 able 结尾,或者以 I 开头(像 .NETJava 中那样)。

Go 语言中的接口都很简短,通常它们会包含 0 个、最多 3 个方法。

不像大多数面向对象编程语言,在 Go 语言中接口可以有值,一个接口类型的变量或一个 接口值 :var ai Namerai 是一个多字(multiword)数据结构,它的值是 nil。它本质上是一个指针,虽然不完全是一回事。指向接口值的指针是非法的,它们不仅一点用也没有,还会导致代码错误。

类型(比如结构体)可以实现某个接口的方法集;这个实现可以描述为,该类型的变量上的每一个具体方法所组成的集合,包含了该接口的方法集。实现了 Namer 接口的类型的变量可以赋值给 ai(即 receiver 的值),方法表指针(method table ptr)就指向了当前的方法实现。当另一个实现了 Namer 接口的类型的变量被赋给 aireceiver 的值和方法表指针也会相应改变。

类型不需要显式声明它实现了某个接口:接口被隐式地实现。多个类型可以实现同一个接口。

实现某个接口的类型(除了实现接口方法外)可以有其他的方法。一个类型可以实现多个接口。

接口类型可以包含一个实例的引用, 该实例的类型实现了此接口(接口是动态类型)。

即使接口在类型之后才定义,二者处于不同的包中,被单独编译:只要类型实现了接口中的方法,它就实现了此接口。
所有这些特性使得接口具有很大的灵活性。

第一个例子:

package main
import "fmt"
type Shaper interface {
	Area() float32
}
type Square struct {
	side float32
}
func (sq *Square) Area() float32 {
	return sq.side * sq.side
}
func main() {
	sq1 := new(Square)
	sq1.side = 5
	var areaIntf Shaper
	areaIntf = sq1
	// shorter,without separate declaration:
	// areaIntf := Shaper(sq1)
	// or even:
	// areaIntf := sq1
	fmt.Printf("The square has area: %f\n", areaIntf.Area())
}

输出:

The square has area: 25.000000

上面的程序定义了一个结构体 Square 和一个接口 Shaper,接口有一个方法 Area()
main() 方法中创建了一个 Square 的实例。在主程序外边定义了一个接收者类型是 Square 方法的 Area(),用来计算正方形的面积:结构体 Square 实现了接口 Shaper

所以可以将一个 Square 类型的变量赋值给一个接口类型的变量:areaIntf = sq1
现在接口变量包含一个指向 Square 变量的引用,通过它可以调用 Square 上的方法 Area()。当然也可以直接在 Square 的实例上调用此方法,但是在接口实例上调用此方法更令人兴奋,它使此方法更具有一般性。接口变量里包含了接收者实例的值和指向对应方法表的指针。

这是 多态 的 Go 版本,多态是面向对象编程中一个广为人知的概念:根据当前的类型选择正确的方法,或者说:同一种类型在不同的实例上似乎表现出不同的行为。

如果 Square 没有实现 Area() 方法,编译器将会给出清晰的错误信息:

cannot use sq1 (type *Square) as type Shaper in assignment:
*Square does not implement Shaper (missing Area method)

如果 Shaper 有另外一个方法 Perimeter(),但是Square 没有实现它,即使没有人在 Square 实例上调用这个方法,编译器也会给出上面同样的错误。

扩展一下上面的例子,类型 Rectangle 也实现了 Shaper 接口。接着创建一个 Shaper 类型的数组,迭代它的每一个元素并在上面调用 Area() 方法,以此来展示多态行为:

package main
import "fmt"
type Shaper interface {
	Area() float32
}
type Square struct {
	side float32
}
func (sq *Square) Area() float32 {
	return sq.side * sq.side
}
type Rectangle struct {
	length, width float32
}
func (r Rectangle) Area() float32 {
	return r.length * r.width
}
func main() {
	r := Rectangle{5, 3} // Area() of Rectangle needs a value
	q := &Square{5}      // Area() of Square needs a pointer
	// shapes := []Shaper{Shaper(r), Shaper(q)}
	// or shorter
	shapes := []Shaper{r, q}
	fmt.Println("Looping through shapes for area ...")
	for n, _ := range shapes {
		fmt.Println("Shape details: ", shapes[n])
		fmt.Println("Area of this shape is: ", shapes[n].Area())
	}
}

输出:

Looping through shapes for area ...
Shape details:  {5 3}
Area of this shape is:  15
Shape details:  &{5}
Area of this shape is:  25

在调用 shapes[n].Area() 这个时,只知道 shapes[n] 是一个 Shaper 对象,最后它摇身一变成为了一个 SquareRectangle 对象,并且表现出了相对应的行为。

也许从现在开始你将看到通过接口如何产生 更干净、更简单 及 更具有扩展性 的代码。在 11.12.3 中将看到在开发中为类型添加新的接口是多么的容易。

下面是一个更具体的例子:有两个类型 stockPositioncar,它们都有一个 getValue() 方法,我们可以定义一个具有此方法的接口 valuable。接着定义一个使用 valuable 类型作为参数的函数 showValue(),所有实现了 valuable 接口的类型都可以用这个函数。

package main
import "fmt"
type stockPosition struct {
	ticker     string
	sharePrice float32
	count      float32
}
/* method to determine the value of a stock position */
func (s stockPosition) getValue() float32 {
	return s.sharePrice * s.count
}
type car struct {
	make  string
	model string
	price float32
}
//使用方法去获取车的值
func (c car) getValue() float32 {
	return c.price
}
/* contract that defines different things that have value */
type valuable interface {
	getValue() float32
}
func showValue(asset valuable) {
	fmt.Printf("Value of the asset is %f\n", asset.getValue())
}
func main() {
	var o valuable = stockPosition{"GOOG", 577.20, 4}
	showValue(o)
	o = car{"BMW", "M3", 66500}
	showValue(o)
}

输出:

Value of the asset is 2308.800049
Value of the asset is 66500.000000

以上就是Go语言七篇入门教程三函数方法及接口的详细内容,更多关于Go语言函数方法及接口的资料请关注其它相关文章!

如何学习Go

如果你是小白,你可以这样学习Go语言~

七篇入门Go语言

第一篇:Go简介初识

第二篇:程序结构&&数据类型的介绍

第四篇:通道与Goroutine的并发编程

第五篇:文件及包的操作与处理

第六篇:网络编程

第七篇:GC垃圾回收三色标记

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