函数

2024-05-17 11:24:07 浏览数 (2)

函数是编程语言中的一个基本概念,提供了一种将代码组织成可重用块的方法。函数使代码更模块化、更易读和更易维护。以下是函数的一些基本概念和特性,以及在不同编程语言中的实现方式。

基本概念

  1. 定义:函数是一个命名的代码块,执行特定的任务。它可以接受输入(称为参数或实参),并返回输出(称为返回值)。
  2. 调用:要执行函数,必须通过其名称来调用它,并传递必要的参数。
  3. 参数:函数可以接受零个或多个参数,这些参数在函数调用时传递,并在函数体内使用。
  4. 返回值:函数可以返回一个值作为结果。如果函数没有返回值,则返回类型通常为 voidNone(取决于语言)。

函数声明

函数声明引入一个函数,包含其名称、参数列表、返回类型和函数体。

以下示例是一个简单的函数,包含两个string类型的参数,返回类型为string:

代码语言:ts复制
function add(x: string, y: string): string {
  let z: string = `${x} ${y}`;
  return z;
}

在函数声明中,必须为每个参数标记类型。如果参数为可选参数,那么允许在调用函数时省略该参数。函数的最后一个参数可以是rest参数。

可选参数

可选参数的格式可为name?: Type。

代码语言:ts复制
function hello(name?: string) {
  if (name == undefined) {
    console.log('Hello!');
  } else {
    console.log(`Hello, ${name}!`);
  }
}

可选参数的另一种形式为设置的参数默认值。如果在函数调用中这个参数被省略了,则会使用此参数的默认值作为实参。

代码语言:ts复制
function multiply(n: number, coeff: number = 2): number {
  return n * coeff;
}
multiply(2);  // 返回2*2
multiply(2, 3); // 返回2*3

Rest参数

函数的最后一个参数可以是rest参数。使用rest参数时,允许函数或方法接受任意数量的实参。

代码语言:ts复制
function sum(...numbers: number[]): number {
  let res = 0;
  for (let n of numbers)
    res  = n;
  return res;
}

sum() // 返回0
sum(1, 2, 3) // 返回6

返回类型

如果可以从函数体内推断出函数返回类型,则可在函数声明中省略标注返回类型。

代码语言:ts复制
// 显式指定返回类型
function foo(): string { return 'foo'; }

// 推断返回类型为string
function goo() { return 'goo'; }

不需要返回值的函数的返回类型可以显式指定为void或省略标注。这类函数不需要返回语句。

以下示例中两种函数声明方式都是有效的:

代码语言:ts复制
function hi1() { console.log('hi'); }
function hi2(): void { console.log('hi'); }

函数的作用域

函数中定义的变量和其他实例仅可以在函数内部访问,不能从外部访问。

如果函数中定义的变量与外部作用域中已有实例同名,则函数内的局部变量定义将覆盖外部定义。

函数调用

调用函数以执行其函数体,实参值会赋值给函数的形参。

如果函数定义如下:

代码语言:ts复制
function join(x: string, y: string): string {
  let z: string = `${x} ${y}`;
  return z;
}

则此函数的调用需要包含两个string类型的参数:

代码语言:ts复制
let x = join('hello', 'world');
console.log(x);

函数类型

函数类型通常用于定义回调:

代码语言:ts复制
type trigFunc = (x: number) => number // 这是一个函数类型

function do_action(f: trigFunc) {
   f(3.141592653589); // 调用函数
}

do_action(Math.sin); // 将函数作为参数传入

箭头函数或Lambda函数

函数可以定义为箭头函数,例如:

代码语言:ts复制
let sum = (x: number, y: number): number => {
  return x   y;
}

箭头函数的返回类型可以省略;省略时,返回类型通过函数体推断。

表达式可以指定为箭头函数,使表达更简短,因此以下两种表达方式是等价的:

代码语言:ts复制
let sum1 = (x: number, y: number) => { return x   y; }
let sum2 = (x: number, y: number) => x   y

闭包

闭包是由函数及声明该函数的环境组合而成的。该环境包含了这个闭包创建时作用域内的任何局部变量。

在下例中,z是执行f时创建的g箭头函数实例的引用。g的实例维持了对它的环境的引用(变量count存在其中)。因此,当z被调用时,变量count仍可用。

代码语言:ts复制
function f(): () => number {
  let count = 0;
  let g = (): number => { count  ; return count; };
  return g;
}

let z = f();
z(); // 返回:1
z(); // 返回:2

函数重载

我们可以通过编写重载,指定函数的不同调用方式。具体方法为,为同一个函数写入多个同名但签名不同的函数头,函数实现紧随其后。

代码语言:ts复制
function foo(x: number): void;            /* 第一个函数定义 */
function foo(x: string): void;            /* 第二个函数定义 */
function foo(x: number | string): void {  /* 函数实现 */
}

foo(123);     //  OK,使用第一个定义
foo('aa'); // OK,使用第二个定义

不允许重载函数有相同的名字以及参数列表,否则将会编译报错。


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