Go语言的闭包

首先我们要知道什么是函数式编程。

函数式编程特点

函数是一等公民

所谓（first class），指的是函数与其他数据类型一样，处于平等地位，可以赋值给其他变量，也可以作为参数，传入另一个函数，或者作为别的函数的返回值。

只用表达式，不用语句

"表达式"（expression）是一个单纯的运算过程，总是有返回值；每一步都是单纯的运算，所以不能使用if,for之类的语句。

没有“副作用”

函数式编程强调没有"副作用"，意味着函数要保持独立，所有功能就是返回一个新的值，没有其他行为，尤其是不得修改外部变量的值。

不修改状态

变量往往用来保存"状态"（state）。不修改变量，意味着状态不能保存在变量中。函数式编程使用参数保存状态，最好的例子就是递归。

引用透明

引用透明（Referential transparency），指的是函数的运行不依赖于外部变量或"状态"，只依赖于输入的参数，任何时候只要参数相同，引用函数所得到的返回值总是相同的。

例子

func adder() func(int) int {
	sum := 0
	return func(v int) int {
		sum += v
		return sum
	}
}

func main() {
	// a := adder() is trivial and also works.
	b := adder()
	for i := 0; i < 10; i++ {
		fmt.Printf("0 + 1 + ... + %d = %d\n",
			i, b(i))
	}

adder返回一个函数func，在内部定义return的里面返回了另外一个函数，这个函数里通过v对sum进行了追加。sum则保存了上一次函数调用时的值。

0 + 1 + ... + 0 = 0
0 + 1 + ... + 1 = 1
0 + 1 + ... + 2 = 3
0 + 1 + ... + 3 = 6
0 + 1 + ... + 4 = 10
0 + 1 + ... + 5 = 15
0 + 1 + ... + 6 = 21
0 + 1 + ... + 7 = 28
0 + 1 + ... + 8 = 36
0 + 1 + ... + 9 = 45

在这个程序里面，v是这个函数的局部变量，sum则是自由变量，当函数返回的时候不是返回函数，而是这个函数的闭包。

但是函数式编程规定不能有状态（sum），所以之前的函数还需要修改一下。

type iAdder func(int) (int, iAdder)

func adder2(base int) iAdder {
	return func(v int) (int, iAdder) {
		return base + v, adder2(base + v)
	}
}
	a := adder2(0)
	for i := 0; i < 10; i++ {
		var s int
		s, a = a(i)
		fmt.Printf("0 + 1 + ... + %d = %d\n",
			i, s)
	}

在执行完第8行的时候，a其实是相当于：

return func(v int) (int, iAdder) {
		return base + v, adder2(base + v)
	}

在第8行的时候上面的最内层的return语句并没有执行，而在进入for之后，每次都会执行上面的返回函数，同时更新base的值，由于base属于a的闭包，所以base的值会不断被累加。

斐波那契数列

实现1

package fib

// 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, ...
func Fibonacci() func() int {
	a, b := 0, 1
	return func() int {
		a, b = b, a+b
		return a
	}
}

这样我们每调用一次函数，他就会执行一次。

func main() {
	f := fibFibonacci()
	fmt.Println(f())
	fmt.Println(f())
	fmt.Println(f())
	fmt.Println(f())
	fmt.Println(f())
	fmt.Println(f())
	fmt.Println(f())
	fmt.Println(f())
	fmt.Println(f())
}

结果

实现2

我们也可以运用Interface的知识，把他写成一个接口。

type intGen func() int

func (g intGen) Read(
	p []byte) (n int, err error) {
	next := g()
	if next > 10000 {
		return 0, io.EOF
	}
	s := fmt.Sprintf("%d\n", next)

	// TODO: incorrect if p is too small!
	return strings.NewReader(s).Read(p)
}

func printFileContents(reader io.Reader) {
	scanner := bufio.NewScanner(reader)

	for scanner.Scan() {
		fmt.Println(scanner.Text())
	}
}

func main() {
	var f intGen = fib.Fibonacci()
	printFileContents(f)
}

注意intGen虽然是个函数，但是仍然可以定义方法，同时可以实现接口。

由于intGen实现了read方法，所以intGen也是一个Reader。可以把它传进printFileContents里，同时每次scanner.Scan()的时候都会调用read方法。

实现3

虽然有点脱线了，但是还可以看看递归的实现。

package main

import (
	"fmt"
)

func fibonacci(num int) int{
	if num<2{
		return 1
	}
	return fibonacci(num-1) + fibonacci(num-2)
}
 
 
func main(){
	for i := 0; i<10; i++{
		nums := fibonacci(i)
		fmt.Println(nums)
	}
}

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