3.1　创建函数

在Julia中使用function关键字来定义函数，使用end关键字来标识该函数逻辑的结束。

【范例3-1】函数的基本结构

01 function name()
02     …
03     body
04     …
05 end

代码01行定义了函数的名称，代码02~04行是函数体，也就是实际放置特定逻辑代码的位置，代码05行使用end来标识一个函数的结束。这种结束方式在其他语言中不是很常见，但是如果你之前接触过Visual Basic语言，那么可能会对这种结构有一定的了解。

函数名后面必须跟随一个小括号“()”，如果不这样做将会产生错误。如果你之前使用过Python语言，那么就会发现这与在Python中定义函数的语法有些不同。但是不用担心，在实际编写Julia代码时，这种定义函数的方法也十分简单。接下来就让我们看看在Julia的REPL中如何定义和使用一个函数。

【范例3-2】定义一个函数

01  julia> function greet()
02             println("hello Julia")
03         end
04  greet (generic function with 1 method)
05  julia> greet()
06  hello Julia

代码01行定义了一个函数greet，这是一个没有参数的函数。代码02行为函数体，通过println函数来输出文字。代码03行使用end来表示一个函数结束了。当输入完end并按下回车键后，REPL中会输出04行的内容，这里显示了我们刚刚声明的函数的相关信息。代码05行对刚刚定义的函数进行调用，代码06行为我们预期的输出结果。

在官方文档中对函数的定义是，函数是一个将参数值元组映射到返回值的对象。

为了更好地展示如何创建有用的函数以及调用函数，我们创建了一个名为calculator的函数，使用它可以进行基本的四则运算。这里我们只关注结果，以及是怎么创建函数的。

【范例3-3】简单计算器函数

本例定义了一个带有3个参数的函数来进行基本的四则运算。

01  julia> function calculator(x, y, operation)
02             if operation == "+"
03                 x+y
04             elseif operation == "-"
05                 x-y
06             elseif operation == "*"
07                 x*y
08             elseif operation == "/"
09                 x/y
10             else
11                 println("不正确的操作符")
12                 return 0
13             end
14         end
15  calculator (generic function with 1 method)
16  julia> calculator(300,200, "+")
17  500
18  julia> calculator(20,5, "-")
19  15
20  julia> calculator(5,20, "*")
21  100
22  julia> calculator(8,4, "/")
23   2

代码01行定义的函数名称为calculator，后面的括号里面有3个值，表示在调用函数时需要传入3个参数，它们分别是x、y和操作符。代码02~14行是函数体，具体定义了根据不同的操作符选择不同计算方法的流程。值得注意的是，在代码10~13行我们还对不正确的操作符情况做出了处理，从而提高了程序的健壮性。

在代码16、18、20、22行我们分别对刚刚定义的函数进行了调用，这覆盖了函数的4个有效分支，其中x、y传入的参数类型均为整型，operation传入的参数类型是字符串。

Julia中的函数也可以使用紧凑形式来定义，下面是一个简单的例子。

【范例3-4】以紧凑形式定义函数

本例定义了一个函数用来计算两个数的平方和。

f(x,y) = x^2 + y^2

这个函数的定义方法和前面的不同，这里不需要写function关键字，而是直接写函数名称和需要传入的参数名称，后面使用等号来连接函数体（等号后面的部分就是函数体）。这种定义方法一般适用于函数体较为简单的场合。

采用这种方法来定义函数，对于在工作中经常使用数学函数的人来说非常方便，大大节省了开发时间。

下面这种形式定义的函数等同于范例3-4中所定义的函数：

01  function f(x, y)
02     return x^2 + y^2
03  end

但是有很重要的一点需要记住，虽然Julia中的函数和数学函数十分相似，但是它们不是纯粹的数学函数，因为它们会被程序的全局状态所改变或受其影响。

有时候在Julia中定义一个函数时，我们有可能会在函数名称后面加一个“!”（不要与布尔运算符“!”混淆，Julia中没有布尔运算符“!”）。例如Julia中有一个名为 push! 的函数，它的功能是在集合的末尾插入一个或多个对象。

【范例3-5】push! 函数

本例演示了 push! 函数的用法。

01  julia> push!([1, 5, 9], 13)
02  4-element Array{Int64,1}:
03    1
04    5
05    9
06   13

在代码01行我们调用了push!函数，传入了一个数组，之后又传入了想要添加到数组中的值13。代码02~06行是push!函数执行后的输出结果。可以看到，现在数组中一共有4个整型元素，它们分别是1、5、9、13。可以看出，数组的值已经发生改变。

那么“!”在这里真正的意义是什么呢？它是一个约定，我们用“!”来标识一个函数可以改变它的输入，或者说一个函数可以修改它的参数对象。所以在使用这种函数时，我们要保证的一个条件就是所传入的参数对象本身的值是允许修改的。

任何函数，无论名称是什么都可能修改参数的值；同样，一个声明了“!”的函数也可能不修改参数的值。在函数名中包含“!”仅仅是一个提醒开发人员该函数将会修改参数的值的约定，是一种良好的编码规范。

所有类型，包括String、Tuples、Int64、Float64等都是不可变的；同样，使用immutable关键词定义的类型也是不可变的。