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Go语言可变参数(变参函数)

C语言时代大家一般都用过 printf() 函数,从那个时候开始其实已经在感受可变参数的魅力和价值,如同C语言中的 printf() 函数,Go语言标准库中的 fmt.Println() 等函数的实现也依赖于语言的可变参数功能。

本节我们将介绍可变参数的用法。合适地使用可变参数,可以让代码简单易用,尤其是输入输出类函数,比如日志函数等。

可变参数类型

可变参数是指函数传入的参数个数是可变的,为了做到这点,首先需要将函数定义为可以接受可变参数的类型:
func myfunc(args ...int) {
    for _, arg := range args {
        fmt.Println(arg)
    }
}
上面这段代码的意思是,函数 myfunc() 接受不定数量的参数,这些参数的类型全部是 int,所以它可以用如下方式调用:

myfunc(2, 3, 4)
myfunc(1, 3, 7, 13)

形如...type格式的类型只能作为函数的参数类型存在,并且必须是最后一个参数,它是一个语法糖(syntactic sugar),即这种语法对语言的功能并没有影响,但是更方便程序员使用,通常来说,使用语法糖能够增加程序的可读性,从而减少程序出错的可能。

从内部实现机理上来说,类型...type本质上是一个数组切片,也就是[]type,这也是为什么上面的参数 args 可以用 for 循环来获得每个传入的参数。

假如没有...type这样的语法糖,开发者将不得不这么写:
func myfunc2(args []int) {
    for _, arg := range args {
        fmt.Println(arg)
    }
}
从函数的实现角度来看,这没有任何影响,该怎么写就怎么写,但从调用方来说,情形则完全不同:

myfunc2([]int{1, 3, 7, 13})

大家会发现,我们不得不加上[]int{}来构造一个数组切片实例,但是有了...type这个语法糖,我们就不用自己来处理了。

任意类型的可变参数

之前的例子中将可变参数类型约束为 int,如果你希望传任意类型,可以指定类型为 interface{},下面是Go语言标准库中 fmt.Printf() 的函数原型:

func Printf(format string, args ...interface{}) {
    // ...
}

用 interface{} 传递任意类型数据是Go语言的惯例用法,使用 interface{} 仍然是类型安全的,这和 C/C++ 不太一样,下面通过示例来了解一下如何分配传入 interface{} 类型的数据。
package main
import "fmt"
func MyPrintf(args ...interface{}) {
    for _, arg := range args {
        switch arg.(type) {
            case int:
                fmt.Println(arg, "is an int value.")
            case string:
                fmt.Println(arg, "is a string value.")
            case int64:
                fmt.Println(arg, "is an int64 value.")
            default:
                fmt.Println(arg, "is an unknown type.")
        }
    }
}
func main() {
    var v1 int = 1
    var v2 int64 = 234
    var v3 string = "hello"
    var v4 float32 = 1.234
    MyPrintf(v1, v2, v3, v4)
}
该程序的输出结果为:

1 is an int value.
234 is an int64 value.
hello is a string value.
1.234 is an unknown type.

遍历可变参数列表——获取每一个参数的值

可变参数列表的数量不固定,传入的参数是一个切片,如果需要获得每一个参数的具体值时,可以对可变参数变量进行遍历,参见下面代码:
package main

import (
    "bytes"
    "fmt"
)
// 定义一个函数, 参数数量为0~n, 类型约束为字符串
func joinStrings(slist ...string) string {

    // 定义一个字节缓冲, 快速地连接字符串
    var b bytes.Buffer
    // 遍历可变参数列表slist, 类型为[]string
    for _, s := range slist {
        // 将遍历出的字符串连续写入字节数组
        b.WriteString(s)
    }

    // 将连接好的字节数组转换为字符串并输出
    return b.String()
}

func main() {
    // 输入3个字符串, 将它们连成一个字符串
    fmt.Println(joinStrings("pig ", "and", " rat"))
    fmt.Println(joinStrings("hammer", " mom", " and", " hawk"))
}
代码输出如下:

pig and rat
hammer mom and hawk

代码说明如下:
  • 第 8 行,定义了一个可变参数的函数,slist 的类型为 []string,每一个参数的类型都是 string,也就是说,该函数只接受字符串类型作为参数。
  • 第 11 行,bytes.Buffer 在这个例子中的作用类似于 StringBuilder,可以高效地进行字符串连接操作。
  • 第 13 行,遍历 slist 可变参数,s 为每个参数的值,类型为 string。
  • 第 15 行,将每一个传入参数放到 bytes.Buffer 中。
  • 第 19 行,将 bytes.Buffer 中的数据转换为字符串作为函数返回值返回。
  • 第 24 行,输入 3 个字符串,使用 joinStrings() 函数将参数连接为字符串输出。
  • 第 25 行,输入 4 个字符串,连接后输出。

如果要获取可变参数的数量,可以使用 len() 函数对可变参数变量对应的切片进行求长度操作,以获得可变参数数量。

获得可变参数类型——获得每一个参数的类型

当可变参数为 interface{} 类型时,可以传入任何类型的值,此时,如果需要获得变量的类型,可以通过 switch 获得变量的类型,下面的代码演示将一系列不同类型的值传入 printTypeValue() 函数,该函数将分别为不同的参数打印它们的值和类型的详细描述。

打印类型及值:
package main

import (
    "bytes"
    "fmt"
)

func printTypeValue(slist ...interface{}) string {

    // 字节缓冲作为快速字符串连接
    var b bytes.Buffer

    // 遍历参数
    for _, s := range slist {

        // 将interface{}类型格式化为字符串
        str := fmt.Sprintf("%v", s)

        // 类型的字符串描述
        var typeString string

        // 对s进行类型断言
        switch s.(type) {
        case bool:    // 当s为布尔类型时
            typeString = "bool"
        case string:    // 当s为字符串类型时
            typeString = "string"
        case int:    // 当s为整型类型时
            typeString = "int"
        }

        // 写字符串前缀
        b.WriteString("value: ")

        // 写入值
        b.WriteString(str)

        // 写类型前缀
        b.WriteString(" type: ")

        // 写类型字符串
        b.WriteString(typeString)

        // 写入换行符
        b.WriteString("\n")

    }
    return b.String()
}

func main() {

    // 将不同类型的变量通过printTypeValue()打印出来
    fmt.Println(printTypeValue(100, "str", true))
}
代码输出如下:

value: 100 type: int
value: str type: string
value: true type: bool

代码说明如下:
  • 第 8 行,printTypeValue() 输入不同类型的值并输出类型和值描述。
  • 第 11 行,bytes.Buffer 字节缓冲作为快速字符串连接。
  • 第 14 行,遍历 slist 的每一个元素,类型为 interface{}。
  • 第 17 行,使用 fmt.Sprintf 配合%v动词,可以将 interface{} 格式的任意值转为字符串。
  • 第 20 行,声明一个字符串,作为变量的类型名。
  • 第 23 行,switch s.(type) 可以对 interface{} 类型进行类型断言,也就是判断变量的实际类型。
  • 第 24~29 行为 s 变量可能的类型,将每种类型的对应类型字符串赋值到 typeString 中。
  • 第 33~42 行为写输出格式的过程。

在多个可变参数函数中传递参数

可变参数变量是一个包含所有参数的切片,如果要将这个含有可变参数的变量传递给下一个可变参数函数,可以在传递时给可变参数变量后面添加...,这样就可以将切片中的元素进行传递,而不是传递可变参数变量本身。

下面的例子模拟 print() 函数及实际调用的 rawPrint() 函数,两个函数都拥有可变参数,需要将参数从 print 传递到 rawPrint 中。

可变参数传递:
package main

import "fmt"

// 实际打印的函数
func rawPrint(rawList ...interface{}) {

    // 遍历可变参数切片
    for _, a := range rawList {

        // 打印参数
        fmt.Println(a)
    }
}

// 打印函数封装
func print(slist ...interface{}) {

    // 将slist可变参数切片完整传递给下一个函数
    rawPrint(slist...)
}

func main() {

    print(1, 2, 3)
}
代码输出如下:

1
2
3

对代码的说明:
  • 第 9~13 行,遍历 rawPrint() 的参数列表 rawList 并打印。
  • 第 20 行,将变量在 print 的可变参数列表中添加...后传递给 rawPrint()。
  • 第 25 行,传入 1、2、3 这 3 个整型值并进行打印。

如果尝试将第 20 行修改为:
rawPrint("fmt", slist)
再次执行代码,将输出:

[1 2 3]

此时,slist(类型为 []interface{})将被作为一个整体传入 rawPrint(),rawPrint() 函数中遍历的变量也就是 slist 的切片值。

可变参数使用...进行传递与切片间使用 append 连接是同一个特性。

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