本文旨在解释Go语言中函数式编程的一个常见困惑：直接调用返回函数的函数与使用指针调用返回函数的函数，在行为上的差异。通过分析一个斐波那契数列生成器的例子，我们将深入理解闭包的概念，以及如何在循环中正确地使用它来生成序列。
在Go语言中，函数可以作为一等公民，这意味着函数可以被赋值给变量，也可以作为其他函数的返回值。这种特性使得函数式编程成为可能。然而，在实际应用中，我们可能会遇到一些看似违反直觉的行为，尤其是在处理闭包时。
让我们通过一个斐波那契数列生成器的例子来探讨这个问题。
package main
import "fmt"
// fibonacci is a function that returns
// a function that returns an int.
func fibonacci() func() int {
previous := 0
current := 1
return func () int{
current = current+previous
previous = current-previous
return current
}
}
func main() {
f := fibonacci
for i := 0; i < 10; i++ {
fmt.Println(f()())
}
}这段代码的目的是打印斐波那契数列的前10个数字，但实际输出却是10个1。这是为什么呢？
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问题出在 main 函数中的 f()() 调用。让我们分解一下：
- f := fibonacci 将 fibonacci 函数赋值给变量 f。注意，这里 f 存储的是 fibonacci 函数本身，而不是 fibonacci 函数的返回值。
- 在循环中，f()() 被调用。f() 调用 fibonacci 函数，每次调用都会创建一个新的斐波那契数列生成器（也就是返回一个新的匿名函数）。然后，()再次调用这个新生成的匿名函数，获取其返回的第一个值。
- 关键在于，每次循环迭代，都会创建一个新的生成器，并且只使用它的第一个值。因此，每次都得到1，而不是序列中的下一个数字。
为了解决这个问题，我们需要确保在循环中重复使用同一个生成器。正确的做法是：
func main() {
f := fibonacci()
for i := 0; i < 10; i++ {
fmt.Println(f())
}
}在这个版本中，f := fibonacci() 调用 fibonacci 函数一次，并将返回的生成器函数赋值给 f。然后在循环中，我们重复调用同一个生成器 f()，从而获得斐波那契数列的后续数字。
理解闭包
fibonacci 函数返回的匿名函数是一个闭包。闭包是指可以访问其自身作用域之外变量的函数。在这个例子中，匿名函数可以访问 previous 和 current 变量。每次调用 fibonacci 函数，都会创建一个新的 previous 和 current 变量的实例，并创建一个新的闭包来访问这些变量。这就是为什么我们需要将生成器存储在变量中，并在循环中重复使用它，以保持状态。
总结
- 直接调用返回函数的函数，每次都会创建一个新的函数实例。
- 要保持状态，需要将返回的函数存储在变量中，并在后续调用中重复使用同一个实例。
- 理解闭包的概念对于编写正确的函数式代码至关重要。
通过这个例子，我们深入理解了Go语言中函数式编程的细节，以及如何正确地使用闭包来生成序列。希望这能帮助你避免类似的错误，并更好地利用Go语言的函数式特性。
