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CH5-函数

2332024年5月28日大约 12 分钟

CH5-函数

CH5.1.函数声明

CH5.2.递归

// Findlinks1 prints the links in an HTML document read from standard input.
package main

import (
	"fmt"
	"os"

	"golang.org/x/net/html"
)

func main() {
	doc, err := html.Parse(os.Stdin)
	if err != nil {
		fmt.Fprintf(os.Stderr, "findlinks1: %v\n", err)
		os.Exit(1)
	}
	for _, link := range visit(nil, doc) {
		fmt.Println(link)
	}
}

// visit appends to links each link found in n and returns the result.
func visit(links []string, n *html.Node) []string {
	if n.Type == html.ElementNode && n.Data == "a" {
		for _, a := range n.Attr {
			if a.Key == "href" {
				links = append(links, a.Val)
			}
		}
	}
	for c := n.FirstChild; c != nil; c = c.NextSibling {
		links = visit(links, c)
	}
	return links
}

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  • range 关键字用于迭代各种数据结构，包括数组、切片、映射（map）、字符串和通道（channel）。在这里，range 用于迭代一个切片。

EX5.1.循环改递归

练习 5.1： 修改findlinks代码中遍历n.FirstChild链表的部分，将循环调用visit，改成递归调用。

需要修改的代码是

for c := n.FirstChild; c != nil; c = c.NextSibling {
		links = visit(links, c)
}

循环实现的功能是向子节点索引, 为空则向兄弟节点索引

改成递归则需要在函数开头加个节点判空, 然后直接对兄弟和孩子节点调用函数即可

func visit(links []string, n *html.Node) []string {
	if n == nil {
		return links
	}
	if n.Type == html.ElementNode && n.Data == "a" {
		for _, a := range n.Attr {
			if a.Key == "href" {
				links = append(links, a.Val)
			}
		}
	}
	links = visit(links, n.FirstChild)  // 递归调用遍历第一个子节点
	links = visit(links, n.NextSibling) // 递归调用遍历下一个兄弟节点
	return links
}

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EX5.2.记录同名元素次数

练习 5.2： 编写函数，记录在HTML树中出现的同名元素的次数。

在遍历的基础上加上一个字典统计元素出现次数即可

package main

import (
	"fmt"
	"os"

	"golang.org/x/net/html"
)

func main() {
	doc, err := html.Parse(os.Stdin)
	if err != nil {
		fmt.Fprintf(os.Stderr, "findelements: %v\n", err)
		os.Exit(1)
	}
	elementsCount := make(map[string]int)
	countElements(elementsCount, doc)
	for element, count := range elementsCount {
		fmt.Printf("%s: %d\n", element, count)
	}
}

// countElements 递归遍历 HTML 树，并记录每种元素的出现次数。
func countElements(elementsCount map[string]int, n *html.Node) {
	if n == nil {
		return
	}
	if n.Type == html.ElementNode {
		elementsCount[n.Data]++
	}
	countElements(elementsCount, n.FirstChild)  // 递归遍历第一个子节点
	countElements(elementsCount, n.NextSibling) // 递归遍历下一个兄弟节点
}

// go build
// ..\findlinks1\CH1-5-GetURL.exe https://golang.org | .\ex5_2.exe

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EX5.3.选择性输出节点内容

练习 5.3： 编写函数输出所有text结点的内容。注意不要访问<script>和<style>元素，因为这些元素对浏览者是不可见的。

用 n.Type == html.TextNode 来判断 text 节点, 用 n.Type == html.ElementNode && (n.Data == "script" || n.Data == "style") 来过滤不需要的节点即可

package main

import (
	"fmt"
	"os"

	"golang.org/x/net/html"
)

func main() {
	doc, err := html.Parse(os.Stdin)
	if err != nil {
		fmt.Fprintf(os.Stderr, "findtext: %v\n", err)
		os.Exit(1)
	}
	printTextNodes(doc)
}

// printTextNodes 递归遍历 HTML 树，并输出所有文本节点的内容
func printTextNodes(n *html.Node) {
	if n == nil {
		return
	}
	if n.Type == html.TextNode {
		fmt.Println(n.Data)
	}
	if n.Type == html.ElementNode && (n.Data == "script" || n.Data == "style") {
		// 跳过 <script> 和 <style> 元素
		return
	}
	// 递归处理第一个子节点
	printTextNodes(n.FirstChild)
	// 递归处理下一个兄弟节点
	printTextNodes(n.NextSibling)
}

// go build
// ..\findlinks1\CH1-5-GetURL.exe https://golang.org | .\ex5_3.exe

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EX5.4.处理其他类型节点

练习 5.4： 扩展visit函数，使其能够处理其他类型的结点，如images、scripts和style sheets。

  • 样式表（style sheets） 是用来控制网页元素显示样式的文件或代码片段。最常见的样式表类型是 CSS（Cascading Style Sheets，层叠样式表）。样式表定义了如何展示 HTML 元素，包括颜色、字体、布局等。

    在 HTML 文件中，可以通过 <link> 标签引用这个样式表：

    <!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>Example Page</title>
  <link rel="stylesheet" href="styles.css">
</head>
<body>
  <h1>This is a heading</h1>
  <p>This is a paragraph.</p>
</body>
</html>

在 EX5.1 的基础上多加几个处理类型即可

switch n.Data {
		case "a":
			...
		case "img":
			...
		case "script":
			...
		case "link":
			...
package main

import (
	"fmt"
	"os"

	"golang.org/x/net/html"
)

func main() {
	doc, err := html.Parse(os.Stdin)
	if err != nil {
		fmt.Fprintf(os.Stderr, "findelements: %v\n", err)
		os.Exit(1)
	}
	links, images, scripts, styles := visit(nil, nil, nil, nil, doc)
	fmt.Println("Links:")
	for _, link := range links {
		fmt.Println(link)
	}
	fmt.Println("Images:")
	for _, img := range images {
		fmt.Println(img)
	}
	fmt.Println("Scripts:")
	for _, script := range scripts {
		fmt.Println(script)
	}
	fmt.Println("Styles:")
	for _, style := range styles {
		fmt.Println(style)
	}
}

// visit 递归遍历 HTML 树，收集不同类型节点的信息。
func visit(links, images, scripts, styles []string, n *html.Node) ([]string, []string, []string, []string) {
	if n == nil {
		return links, images, scripts, styles
	}
	if n.Type == html.ElementNode {
		switch n.Data {
		case "a":
			for _, a := range n.Attr {
				if a.Key == "href" {
					links = append(links, a.Val)
				}
			}
		case "img":
			for _, a := range n.Attr {
				if a.Key == "src" {
					images = append(images, a.Val)
				}
			}
		case "script":
			for _, a := range n.Attr {
				if a.Key == "src" {
					scripts = append(scripts, a.Val)
				}
			}
		case "link":
			for _, a := range n.Attr {
				if a.Key == "rel" && a.Val == "stylesheet" {
					for _, a := range n.Attr {
						if a.Key == "href" {
							styles = append(styles, a.Val)
						}
					}
				}
			}
		}
	}
	links, images, scripts, styles = visit(links, images, scripts, styles, n.FirstChild)
	links, images, scripts, styles = visit(links, images, scripts, styles, n.NextSibling)
	return links, images, scripts, styles
}

// go build
// ..\findlinks1\CH1-5-GetURL.exe https://golang.org | .\ex5_4.exe

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CH5.3.多返回值

EX5.5.统计单词和图片的数量

练习 5.5： 实现countWordsAndImages

和上一节的练习差不多

package main

import (
	"fmt"
	"net/http"
	"os"
	"strings"

	"golang.org/x/net/html"
)

func main() {
	// 示例：统计指定 URL 的单词和图片数量
	url := "https://golang.org"
	words, images, err := CountWordsAndImages(url)
	if err != nil {
		fmt.Fprintf(os.Stderr, "Error: %v\n", err)
		return
	}
	fmt.Printf("Words: %d, Images: %d\n", words, images)
}

// CountWordsAndImages 统计给定 URL 网页中的单词和图片数量
func CountWordsAndImages(url string) (words, images int, err error) {
	resp, err := http.Get(url)
	if err != nil {
		return
	}
	doc, err := html.Parse(resp.Body)
	resp.Body.Close()
	if err != nil {
		err = fmt.Errorf("parsing HTML: %s", err)
		return
	}
	words, images = countWordsAndImages(doc)
	return
}

// countWordsAndImages 遍历 HTML 文档树，统计单词和图片数量
func countWordsAndImages(n *html.Node) (words, images int) {
	if n == nil {
		return
	}
	if n.Type == html.TextNode {
		words += len(splitWords(n.Data))
	}
	if n.Type == html.ElementNode && n.Data == "img" {
		images++
	}
	wordsChild, imagesChild := countWordsAndImages(n.FirstChild)
	wordsSibling, imagesSibling := countWordsAndImages(n.NextSibling)
	words += wordsChild + wordsSibling
	images += imagesChild + imagesSibling
	return
}

// splitWords 将文本节点内容按空格分割成单词
func splitWords(text string) []string {
	// 可以使用 strings.Fields 函数按空格分割文本
	return strings.Fields(text)
}

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EX5.6.bare return

练习 5.6： 修改gopl.io/ch3/surface（§3.2）中的corner函数，将返回值命名，并使用bare return

func corner(i, j int) (sx, sy float64) {
	// 找到网格单元 (i,j) 的角点 (x,y)。
	x := xyrange * (float64(i)/cells - 0.5)
	y := xyrange * (float64(j)/cells - 0.5)

	// 计算表面高度 z。
	z := f(x, y)

	// 将 (x,y,z) 等轴测投影到 2D SVG 画布 (sx,sy) 上。
	sx = width/2 + (x-y)*cos30*xyscale
	sy = height/2 + (x+y)*sin30*xyscale - z*zscale
	return
}

CH5.4.错误

CH5.5.函数值

EX5.7.通用HTML输出器

练习 5.7： 完善startElement和endElement函数，使其成为通用的HTML输出器。要求：输出注释结点，文本结点以及每个元素的属性（< a href='...'>）。使用简略格式输出没有孩子结点的元素（即用<img/>代替<img></img>）。编写测试，验证程序输出的格式正确。（详见11章）

单元测试就不写了, 到11章再看(

package main

import (
	"fmt"
	"net/http"
	"os"

	"golang.org/x/net/html"
)

var depth int

func main() {
	for _, url := range os.Args[1:] {
		err := printHTMLStructure(url)
		if err != nil {
			fmt.Fprintf(os.Stderr, "error: %v\n", err)
			continue
		}
	}
}

func printHTMLStructure(url string) error {
	resp, err := http.Get(url)
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("getting %s: %v", url, err)
	}
	defer resp.Body.Close()

	if resp.StatusCode != http.StatusOK {
		return fmt.Errorf("getting %s: %s", url, resp.Status)
	}

	doc, err := html.Parse(resp.Body)
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("parsing HTML: %v", err)
	}

	forEachNode(doc, startElement, endElement)
	return nil
}

func forEachNode(n *html.Node, pre, post func(n *html.Node)) {
	if pre != nil {
		pre(n)
	}
	for c := n.FirstChild; c != nil; c = c.NextSibling {
		forEachNode(c, pre, post)
	}
	if post != nil {
		post(n)
	}
}

func startElement(n *html.Node) {
	if n.Type == html.ElementNode {
		fmt.Printf("%*s<%s", depth*2, "", n.Data)
		for _, attr := range n.Attr {
			fmt.Printf(" %s='%s'", attr.Key, attr.Val)
		}
		if n.FirstChild == nil {
			fmt.Printf("/>\n")
		} else {
			fmt.Printf(">\n")
			depth++
		}
	} else if n.Type == html.CommentNode {
		fmt.Printf("%*s<!-- %s -->\n", depth*2, "", n.Data)
	} else if n.Type == html.TextNode {
		fmt.Printf("%*s%s\n", depth*2, "", n.Data)
	}
}

func endElement(n *html.Node) {
	if n.Type == html.ElementNode && n.FirstChild != nil {
		depth--
		fmt.Printf("%*s</%s>\n", depth*2, "", n.Data)
	}
}

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EX5.8.查找元素

练习 5.8： 修改pre和post函数，使其返回布尔类型的返回值。返回false时，中止forEachNoded的遍历。使用修改后的代码编写ElementByID函数，根据用户输入的id查找第一个拥有该id元素的HTML元素，查找成功后，停止遍历。

package main

import (
	"fmt"
	"net/http"
	"os"

	"golang.org/x/net/html"
)

var depth int

func main() {
	if len(os.Args) < 3 {
		fmt.Println("Usage: go run main.go <url> <id>")
		return
	}

	url := os.Args[1]
	id := os.Args[2]

	node, err := ElementByID(url, id)
	if err != nil {
		fmt.Fprintf(os.Stderr, "error: %v\n", err)
		return
	}
	if node != nil {
		fmt.Printf("Found node: \n")
		forEachNode(node, startElement, endElement)
	} else {
		fmt.Printf("Node with id='%s' not found\n", id)
	}
}

func ElementByID(url, id string) (*html.Node, error) {
	resp, err := http.Get(url)
	if err != nil {
		return nil, fmt.Errorf("getting %s: %v", url, err)
	}
	defer resp.Body.Close()

	if resp.StatusCode != http.StatusOK {
		return nil, fmt.Errorf("getting %s: %s", url, resp.Status)
	}

	doc, err := html.Parse(resp.Body)
	if err != nil {
		return nil, fmt.Errorf("parsing HTML: %v", err)
	}

	var result *html.Node
	forEachNode(doc, func(n *html.Node) bool {
		if n.Type == html.ElementNode {
			for _, attr := range n.Attr {
				if attr.Key == "id" && attr.Val == id {
					result = n
					return false // Stop traversal
				}
			}
		}
		return true // Continue traversal
	}, nil)

	if result != nil {
		return result, nil
	}
	return nil, nil
}

func forEachNode(n *html.Node, pre, post func(n *html.Node) bool) bool {
	if pre != nil {
		if !pre(n) {
			return false
		}
	}
	for c := n.FirstChild; c != nil; c = c.NextSibling {
		if !forEachNode(c, pre, post) {
			return false
		}
	}
	if post != nil {
		if !post(n) {
			return false
		}
	}
	return true
}

func startElement(n *html.Node) bool {
	if n.Type == html.ElementNode {
		fmt.Printf("%*s<%s", depth*2, "", n.Data)
		for _, attr := range n.Attr {
			fmt.Printf(" %s='%s'", attr.Key, attr.Val)
		}
		if n.FirstChild == nil {
			fmt.Printf("/>\n")
		} else {
			fmt.Printf(">\n")
			depth++
		}
	} else if n.Type == html.CommentNode {
		fmt.Printf("%*s<!-- %s -->\n", depth*2, "", n.Data)
	} else if n.Type == html.TextNode {
		fmt.Printf("%*s%s\n", depth*2, "", n.Data)
	}
	return true
}

func endElement(n *html.Node) bool {
	if n.Type == html.ElementNode && n.FirstChild != nil {
		depth--
		fmt.Printf("%*s</%s>\n", depth*2, "", n.Data)
	}
	return true
}

//  go run main.go https://golang.org footer-description

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EX5.9.expad

编写函数expand，将s中的"foo"替换为f("foo")的返回值。

func expand(s string, f func(string) string) string
package main

import (
	"fmt"
	"strings"
)

// expand 函数将字符串 s 中的 "foo" 替换为 f("foo") 的返回值
func expand(s string, f func(string) string) string {
	return strings.ReplaceAll(s, "foo", f("foo"))
}

func main() {
	// 示例 f 函数，将 "foo" 替换为 "bar"
	f := func(s string) string {
		return "bar"
	}

	// 测试 expand 函数
	s := "foo foo foo foo foo foo foo foo foo foo foo foo"
	fmt.Println("原始字符串:", s)
	result := expand(s, f)
	fmt.Println("变更字符串:", result)
}

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CH5.6.匿名函数

匿名函数 - Go语言圣经 (golang-china.github.io)

匿名函数不声明函数名称

func(参数列表) 返回值列表 {
    // 函数体
}

常用于如下场景

  • 定义无需命名的临时函数

    package main

import "fmt"

func main() {
    // 定义并立即调用匿名函数
    func() {
        fmt.Println("Hello, World!")
    }()
}

  • 将函数作为参数传递

    package main

import "fmt"

func applyOperation(a, b int, operation func(int, int) int) int {
    return operation(a, b)
}

func main() {
    result := applyOperation(3, 4, func(x, y int) int {
        return x * y
    })
    fmt.Println(result)  // 输出 12
}

  • 创建闭包，捕获并操作外部变量

    // squares返回一个匿名函数。
// 该匿名函数每次被调用时都会返回下一个数的平方。
func squares() func() int {
    var x int
    return func() int {
        x++
        return x * x
    }
}
func main() {
    f := squares()
    fmt.Println(f()) // "1"
    fmt.Println(f()) // "4"
    fmt.Println(f()) // "9"
    fmt.Println(f()) // "16"
}

CH5.7.可变参数

可变参数 - Go语言圣经 (golang-china.github.io)

类似 Python 中的 **kwagrs

在 Go 语言中, 可变参数提供了一种灵活的方法来定义可以接受任意数量参数的函数

func functionName(paramType ...type) {
    // 函数体
}

例如

package main

import "fmt"

// sum 函数接受可变数量的 int 参数
func sum(nums ...int) int {
    total := 0
    for _, num := range nums {
        total += num
    }
    return total
}

func main() {
    fmt.Println(sum(1, 2, 3))       // 输出 6
    fmt.Println(sum(1, 2, 3, 4, 5)) // 输出 15
}

image-20240604000554962

关键点包括：

  • 使用 ...type 语法定义可变参数

  • 可变参数必须是函数的最后一个参数

  • 可以将切片解包为可变参数传递

    package main

import "fmt"

func sum(nums ...int) int {
    total := 0
    for _, num := range nums {
        total += num
    }
    return total
}

func main() {
    numbers := []int{1, 2, 3, 4, 5}
    result := sum(numbers...)
    fmt.Println(result) // 输出 15
}

    image-20240604000803556

可变参数在需要处理不同数量的输入时非常有用，常用于如日志记录、聚合计算等场景

CH5.8.Deferred函数

Deferred函数 - Go语言圣经 (golang-china.github.io)

在 Go 语言中，defer 语句用于延迟函数的执行，直到包含该 defer 语句的函数返回时再执行

defer 语句通常用于确保某些清理操作（如关闭文件、解锁资源等）在函数执行完毕后一定会被执行，无论函数是否正常返回或遇到错误

我们最开始见到 Deferred 函数实在关闭 resp.Body 那里

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CH5.9.Panic异常.CH5.10.Recover捕获异常

Panic异常 - Go语言圣经 (golang-china.github.io)

Go 语言中，panic 是一种用于表示程序遇到不可恢复错误的机制

当程序调用 panic 函数时，会立即停止当前函数的执行，运行时会开始回溯（unwind）调用堆栈，并执行每一层堆栈中的 defer 语句，直到程序崩溃退出或被 recover 捕获

但是正常写程序还是尽量使用正常的错误处理机制, 避免滥用 panic, 毕竟 Go 不像其他语言的异常处理机制一样, Go 语言提倡显式的错误处理，而不是依赖隐式的异常机制, 异常机制往往会导致隐藏的控制流

这意味着 Go 语言函数返回值中会包含错误信息, 调用者需要检查并处理这些错误

panic 和 recover 的使用场景

  • panic

    • 无法恢复的错误：如数组越界、空指针引用等
    • 程序进入不可预期的状态
    • 在库函数中，遇到不能继续执行的严重错误

  • recover

    • 需要从 panic 中恢复并继续执行的情况

      例如，在服务器中，一个请求的处理过程中遇到 panic，希望记录错误日志并继续处理其他请求

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上次编辑于: 2024/6/3 16:58:32
贡献者: 233,233JG
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