الدوال في Golang: التعريف والاستدعاء وتمرير الدوال

تعريف دالة

تعريف الدالة هو func، ثم اسم، ثم المعاملات، ثم نوع النتيجة، ثم جسم. يأتي النوع بعد اسم المعامل لا قبله.

package main

import "fmt"

func add(a int, b int) int {
	return a + b
}

func greet(name string) {
	fmt.Println("Hello,", name)
}

func main() {
	sum := add(3, 4)
	fmt.Println(sum)
	greet("Gopher")
}

تأخذ add قيمتين من النوع int وتعيد int. أما greet فلا تعيد شيئًا، فلا نوع نتيجة في توقيعها ولا يحتاج جسمها return.

الدالة التي تعرّف نتيجة يجب أن تنتهي بعبارة منهية. إذا أمكن لمسار ما الوصول إلى القوس الختامي دون عودة، يتوقّف المترجم برسالة missing return.

معاملات تتشارك نوعًا

المعاملات المتتالية من النوع نفسه يمكن أن تتشارك اسم نوع واحدًا. func add(a, b int) int تعني تمامًا ما تعنيه func add(a int, b int) int. والخلط مسموح أيضًا:

func scale(x, y float64, factor int) (float64, float64)

هنا x وy من النوع float64 وfactor من النوع int.

القيم المعادة

يمكن أن تعيد الدالة صفرًا أو قيمة واحدة أو عدة قيم. النتائج المتعدّدة توضع بين قوسين، ويستقبلها المستدعي بإسناد متعدّد:

package main

import "fmt"

func divmod(a, b int) (int, int) {
	return a / b, a % b
}

func main() {
	q, r := divmod(17, 5)
	fmt.Println(q, r)
}

يطبع هذا 3 2. الزوج (value, error) هو أشيع استخدام لهذه الميزة في Go، وله صفحته الخاصة عن القيم المعادة المتعدّدة.

الوسائط تُنسخ

تمرّر Go كل وسيط بالقيمة. تعمل الدالة على نسخة، فالإسناد إلى معامل لا يغيّر متغيّر المستدعي أبدًا.

package main

import "fmt"

type Point struct{ X, Y int }

func moveCopy(p Point) {
	p.X = 100
}

func movePtr(p *Point) {
	p.X = 100
}

func fillFirst(s []int) {
	s[0] = 99
}

func main() {
	p := Point{1, 2}
	moveCopy(p)
	fmt.Println(p) // unchanged

	movePtr(&p)
	fmt.Println(p) // changed through the pointer

	nums := []int{1, 2, 3}
	fillFirst(nums)
	fmt.Println(nums) // the slice header was copied, the elements were not
}

المخرجات:

{1 2}
{100 2}
[99 2 3]

السطر الثالث يفاجئ الناس. قيمة الشريحة ترويسة صغيرة (مؤشر وطول وسعة). النسخة تشير إلى المصفوفة الخلفية نفسها، فالكتابة في s[0] تكتب في عنصر المستدعي. لكن append داخل الدالة قد تحجز مصفوفة جديدة، ولا يرى المستدعي تلك الترويسة الجديدة أبدًا. إذا كانت الدالة تكبّر شريحة، فأعد الشريحة الجديدة. والمنطق نفسه ينطبق على الخرائط: تستطيع الدالة إضافة مفاتيح يراها المستدعي، لأن قيمة الخريطة تشير إلى بيانات مشتركة.

استخدم معامل مؤشر عندما يجب أن تعدّل الدالة متغيّر المستدعي، أو عندما تكون القيمة بنية كبيرة لا تريد نسخها في كل استدعاء.

الدوال قيم

للدالة نوع يُكتب دون الاسم: func(int, int) int. يمكنك تخزين دالة في متغيّر، ووضعها في خريطة أو شريحة، وتمريرها إلى دالة أخرى.

package main

import (
	"fmt"
	"strings"
)

func apply(xs []int, f func(int) int) []int {
	out := make([]int, 0, len(xs))
	for _, x := range xs {
		out = append(out, f(x))
	}
	return out
}

func double(n int) int { return n * 2 }

func main() {
	fmt.Println(apply([]int{1, 2, 3}, double))

	square := func(n int) int { return n * n }
	fmt.Println(apply([]int{1, 2, 3}, square))

	ops := map[string]func(string) string{
		"upper": strings.ToUpper,
		"lower": strings.ToLower,
	}
	fmt.Println(ops["upper"]("go"), ops["lower"]("GO"))
}

square دالة مجهولة مُسندة إلى متغيّر. ويمكن للدوال المجهولة أيضًا قراءة متغيّرات النطاق المحيط وتغييرها، وهذا يجعلها إغلاقات.

نوع الدالة المسمّى يجعل التوقيعات أسهل قراءة عندما يتكرّر الشكل نفسه في أماكن كثيرة:

type Transform func(int) int

func apply(xs []int, f Transform) []int

القيمة الصفرية لنوع الدالة هي nil. استدعاء دالة nil يسبّب panic برسالة invalid memory address or nil pointer dereference، لذا افحص دوال رد النداء الاختيارية قبل استدعائها. ولا تُقارن قيم الدوال إلا بـ nil، ولا تُقارن ببعضها أبدًا.

العودية

يمكن للدالة أن تستدعي نفسها. لا تملك Go تحسين الاستدعاء الذيلي، لكن مكدّسات الـ goroutines تنمو عند الحاجة، فأعماق العودية العادية لا مشكلة فيها.

package main

import "fmt"

func factorial(n int) int {
	if n <= 1 {
		return 1
	}
	return n * factorial(n-1)
}

func main() {
	for i := range 6 {
		fmt.Println(i, factorial(i))
	}
}

for i := range 6 تعدّ من 0 إلى 5 وتحتاج Go 1.22 أو أحدث.

ما لا تملكه الدوال في Go

• لا تحميل زائد. لا يمكن لدالتين في حزمة واحدة أن تتشاركا اسمًا، حتى مع معاملات مختلفة.
• لا وسائط افتراضية أو مسمّاة. يُمرَّر كل معامل في كل استدعاء، بالترتيب. بنية الإعدادات تعطيك حقولًا مسمّاة واختيارية: NewServer(Config{Port: 8080}).
• لا دوال مسمّاة متداخلة. داخل جسم دالة لا يمكنك إلا تعريف دوال مجهولة، مسندة عادة إلى متغيّر.

قوائم الوسائط متغيّرة الطول مدعومة عبر الدوال المتغيّرة العدد.

الدوال المُصدَّرة وغير المُصدَّرة

الدالة التي يبدأ اسمها بحرف كبير (Parse) مُصدَّرة ويمكن استدعاؤها من حزم أخرى. أما الاسم بحرف صغير (parse) فمرئي داخل حزمته فقط. لا توجد كلمات public أو private؛ حالة الحرف الأول هي القاعدة كلها.

أخطاء شائعة

• توقّع أن يصل تغيير المعامل إلى المستدعي. الإسناد إلى معامل يغيّر النسخة فقط. أعد القيمة الجديدة أو خذ مؤشرًا.
• الإلحاق داخل دالة وتجاهل النتيجة. func add(s []int) { s = append(s, 1) } لا أثر لها على طول شريحة المستدعي. اكتب func add(s []int) []int واستخدم s = add(s).
• النتائج غير المستخدمة. تسمح Go بتجاهل قيمة معادة. لا يبلغ go vet عن خطأ مُهمل، لكن أدوات الفحص مثل errcheck (جزء من golangci-lint) تبلغ عنه. استخدم _ = فقط عندما يكون التجاهل قرارًا.