Go 头等函数
33. 函数是一等公民（头等函数）
现在简单概括一下本教程讨论的内容：
- 什么是头等函数？
- 匿名函数
- 用户自定义的函数类型
- 高阶函数
- 把函数作为参数，传递给其它函数
- 在其它函数中返回函数
- 闭包
- 头等函数的实际用途
什么是头等函数？
支持头等函数（First Class Function）的编程语言，可以把函数赋值给变量，也可以把函数作为其它函数的参数或者返回值。Go 语言支持头等函数的机制。
本教程我们会讨论头等函数的语法和用例。
匿名函数
我们来编写一个简单的示例，把函数赋值给一个变量。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
a := func() {
fmt.Println("hello world first class function")
}
a()
fmt.Printf("%T", a)
}
在上面的程序中，我们将一个函数赋值给了变量 a（第 8 行）。这是把函数赋值给变量的语法。你如果观察得仔细的话，会发现赋值给 a 的函数没有名称。由于没有名称，这类函数称为匿名函数（Anonymous Function）。
调用该函数的唯一方法就是使用变量 a。我们在下一行调用了它。a() 调用了这个函数，打印出 hello world first class function。在第 12 行，我们打印出 a 的类型。这会输出 func()。
运行该程序，会输出：
hello world first class function
func()
要调用一个匿名函数，可以不用赋值给变量。通过下面的例子，我们看看这是怎么做到的。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
func() {
fmt.Println("hello world first class function")
}()
}
在上面的程序中，第 8 行定义了一个匿名函数，并在定义之后，我们使用 () 立即调用了该函数（第 10 行）。该程序会输出：
hello world first class function
就像其它函数一样，还可以向匿名函数传递参数。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
func(n string) {
fmt.Println("Welcome", n)
}("Gophers")
}
在上面的程序中，我们向匿名函数传递了一个字符串参数（第 10 行）。运行该程序后会输出：
Welcome Gophers
用户自定义的函数类型
正如我们定义自己的结构体类型一样，我们可以定义自己的函数类型。
type add func(a int, b int) int
以上代码片段创建了一个新的函数类型 add，它接收两个整型参数，并返回一个整型。现在我们来定义 add 类型的变量。
我们来编写一个程序，定义一个 add 类型的变量。
package main
import (
"fmt"
)
type add func(a int, b int) int
func main() {
var a add = func(a int, b int) int {
return a + b
}
s := a(5, 6)
fmt.Println("Sum", s)
}
在上面程序的第 10 行，我们定义了一个 add 类型的变量 a，并向它赋值了一个符合 add 类型签名的函数。我们在第 13 行调用了该函数，并将结果赋值给 s。该程序会输出：
Sum 11
高阶函数
高阶函数（Hiher-order Function）定义为：满足下列条件之一的函数：
- 接收一个或多个函数作为参数
- 返回值是一个函数
针对上述两种情况，我们看看一些简单实例。
把函数作为参数，传递给其它函数
package main
import (
"fmt"
)
func simple(a func(a, b int) int) {
fmt.Println(a(60, 7))
}
func main() {
f := func(a, b int) int {
return a + b
}
simple(f)
}
在上面的实例中，第 7 行我们定义了一个函数 simple，simple 接收一个函数参数（该函数接收两个 int 参数，返回一个 a 整型）。在 main 函数的第 12 行，我们创建了一个匿名函数 f，其签名符合 simple 函数的参数。我们在下一行调用了 simple，并传递了参数 f。该程序打印输出 67。
在其它函数中返回函数
现在我们重写上面的代码，在 simple 函数中返回一个函数。
package main
import (
"fmt"
)
func simple() func(a, b int) int {
f := func(a, b int) int {
return a + b
}
return f
}
func main() {
s := simple()
fmt.Println(s(60, 7))
}
在上面程序中，第 7 行的 simple 函数返回了一个函数，并接受两个 int 参数，返回一个 int。
在第 15 行，我们调用了 simple 函数。我们把 simple 的返回值赋值给了 s。现在 s 包含了 simple 函数返回的函数。我们调用了 s，并向它传递了两个 int 参数（第 16 行）。该程序输出 67。
闭包
闭包（Closure）是匿名函数的一个特例。当一个匿名函数所访问的变量定义在函数体的外部时，就称这样的匿名函数为闭包。
看看一个示例就明白了。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
a := 5
func() {
fmt.Println("a =", a)
}()
}
在上面的程序中，匿名函数在第 10 行访问了变量 a，而 a 存在于函数体的外部。因此这个匿名函数就是闭包。
每一个闭包都会绑定一个它自己的外围变量（Surrounding Variable）。我们通过一个简单示例来体会这句话的含义。
package main
import (
"fmt"
)
func appendStr() func(string) string {
t := "Hello"
c := func(b string) string {
t = t + " " + b
return t
}
return c
}
func main() {
a := appendStr()
b := appendStr()
fmt.Println(a("World"))
fmt.Println(b("Everyone"))
fmt.Println(a("Gopher"))
fmt.Println(b("!"))
}
在上面程序中，函数 appendStr 返回了一个闭包。这个闭包绑定了变量 t。我们来理解这是什么意思。
在第 17 行和第 18 行声明的变量 a 和 b 都是闭包，它们绑定了各自的 t 值。
我们首先用参数 World 调用了 a。现在 a 中 t 值变为了 Hello World。
在第 20 行，我们又用参数 Everyone 调用了 b。由于 b 绑定了自己的变量 t，因此 b 中的 t 还是等于初始值 Hello。于是该函数调用之后，b 中的 t 变为了 Hello Everyone。程序的其他部分很简单，不再解释。
该程序会输出：
Hello World
Hello Everyone
Hello World Gopher
Hello Everyone !
头等函数的实际用途
迄今为止，我们已经定义了什么是头等函数，也看了一些专门设计的示例，来学习它们如何工作。现在我们来编写一些实际的程序，来展现头等函数的实际用处。
我们会创建一个程序，基于一些条件，来过滤一个 students 切片。现在我们来逐步实现它。
首先定义一个 student 类型。
type student struct {
firstName string
lastName string
grade string
country string
}
下一步是编写一个 filter 函数。该函数接收一个 students 切片和一个函数作为参数，这个函数会计算一个学生是否满足筛选条件。写出这个函数后，你很快就会明白，我们继续吧。
func filter(s []student, f func(student) bool) []student {
var r []student
for _, v := range s {
if f(v) == true {
r = append(r, v)
}
}
return r
}
在上面的函数中，filter 的第二个参数是一个函数。这个函数接收 student 参数，返回一个 bool 值。这个函数计算了某一学生是否满足筛选条件。我们在第 3 行遍历了 student 切片，将每个学生作为参数传递给了函数 f。如果该函数返回 true，就表示该学生通过了筛选条件，接着将该学生添加到了结果切片 r 中。你可能会很困惑这个函数的实际用途，等我们完成程序你就知道了。我添加了 main 函数，整个程序如下所示：
package main
import (
"fmt"
)
type student struct {
firstName string
lastName string
grade string
country string
}
func filter(s []student, f func(student) bool) []student {
var r []student
for _, v := range s {
if f(v) == true {
r = append(r, v)
}
}
return r
}
func main() {
s1 := student{
firstName: "Naveen",
lastName: "Ramanathan",
grade: "A",
country: "India",
}
s2 := student{
firstName: "Samuel",
lastName: "Johnson",
grade: "B",
country: "USA",
}
s := []student{s1, s2}
f := filter(s, func(s student) bool {
if s.grade == "B" {
return true
}
return false
})
fmt.Println(f)
}
在 main 函数中，我们首先创建了两个学生 s1 和 s2，并将他们添加到了切片 s。现在假设我们想要查询所有成绩为 B 的学生。为了实现这样的功能，我们传递了一个检查学生成绩是否为 B 的函数，如果是，该函数会返回 true。我们把这个函数作为参数传递给了 filter 函数（第 38 行）。上述程序会输出：
[{Samuel Johnson B USA}]
假设我们想要查找所有来自印度的学生。通过修改传递给 filter 的函数参数，就很容易地实现了。
实现它的代码如下所示：
c := filter(s, func(s student) bool {
if s.country == "India" {
return true
}
return false
})
fmt.Println(c)
请将该函数添加到 main 函数，并检查它的输出。
我们最后再编写一个程序，来结束这一节的讨论。这个程序会对切片的每个元素执行相同的操作，并返回结果。例如，如果我们希望将切片中的所有整数乘以 5，并返回出结果，那么通过头等函数可以很轻松地实现。我们把这种对集合中的每个元素进行操作的函数称为 map 函数。相关代码如下所示，它们很容易看懂。
package main
import (
"fmt"
)
func iMap(s []int, f func(int) int) []int {
var r []int
for _, v := range s {
r = append(r, f(v))
}
return r
}
func main() {
a := []int{5, 6, 7, 8, 9}
r := iMap(a, func(n int) int {
return n * 5
})
fmt.Println(r)
}
该程序会输出：
[25 30 35 40 45]
