我问了一个关于curry和闭包的问题。 什么是闭包?它和咖喱有什么关系?
当前回答
闭包是一个可以引用另一个函数中的状态的函数。例如,在Python中,它使用闭包"inner":
def outer (a):
b = "variable in outer()"
def inner (c):
print a, b, c
return inner
# Now the return value from outer() can be saved for later
func = outer ("test")
func (1) # prints "test variable in outer() 1
其他回答
下面的示例演示了Scheme编程语言中的闭包。
首先定义一个函数,该函数定义了一个局部变量,在函数外部不可见。
; Function using a local variable
(define (function)
(define a 1)
(display a) ; prints 1, when calling (function)
)
(function) ; prints 1
(display a) ; fails: a undefined
下面是同样的例子,但是现在函数使用了一个全局变量,定义在函数外部。
; Function using a global variable
(define b 2)
(define (function)
(display b) ; prints 2, when calling (function)
)
(function) ; prints 2
(display 2) ; prints 2
最后,这里有一个函数携带自己闭包的例子:
; Function with closure
(define (outer)
(define c 3)
(define (inner)
(display c))
inner ; outer function returns the inner function as result
)
(define function (outer))
(function) ; prints 3
我将给出一个例子(JavaScript):
function makeCounter () {
var count = 0;
return function () {
count += 1;
return count;
}
}
var x = makeCounter();
x(); returns 1
x(); returns 2
...etc...
这个makeCounter函数的作用是,它返回一个函数,我们称之为x,每次调用它都会加1。由于我们没有为x提供任何参数,它必须以某种方式记住计数。它知道根据所谓的词法作用域在哪里找到它——它必须查找定义值的位置才能找到值。这个“隐藏”值就是所谓的闭包。
下面还是我用咖喱的例子:
function add (a) {
return function (b) {
return a + b;
}
}
var add3 = add(3);
add3(4); returns 7
您可以看到,当您使用参数a(即3)调用add时,该值包含在我们定义为add3的返回函数的闭包中。这样,当我们调用add3时,它知道在哪里找到a值来执行加法。
为了帮助理解闭包,研究一下如何在过程语言中实现闭包可能会很有用。本解释将遵循Scheme中闭包的简单实现。
首先,我必须介绍名称空间的概念。在Scheme解释器中输入命令时,它必须计算表达式中的各种符号并获得它们的值。例子:
(define x 3)
(define y 4)
(+ x y) returns 7
define表达式将值3存储在x的位置,将值4存储在y的位置。然后当我们调用(+ x y)时,解释器在命名空间中查找值,并能够执行该操作并返回7。
但是,在Scheme中,有些表达式允许您临时覆盖符号的值。这里有一个例子:
(define x 3)
(define y 4)
(let ((x 5))
(+ x y)) returns 9
x returns 3
let关键字所做的是引入一个新的名称空间,x的值为5。你会注意到,它仍然可以看到y = 4,使得返回的和为9。您还可以看到,一旦表达式结束,x又回到了3。在这种情况下,x被局部值暂时掩盖了。
过程式语言和面向对象语言都有类似的概念。无论何时在函数中声明一个与全局变量同名的变量,都会得到相同的效果。
我们如何实现它呢?一种简单的方法是使用链表——头部包含新值,尾部包含旧的名称空间。当你需要查找一个符号时,你从头部开始,一直到尾部。
现在让我们暂时跳过第一类函数的实现。函数或多或少是在函数被调用时执行的一组指令,最终返回值。当我们读入一个函数时,我们可以在后台存储这些指令,并在函数被调用时运行它们。
(define x 3)
(define (plus-x y)
(+ x y))
(let ((x 5))
(plus-x 4)) returns ?
我们定义x为3,加-x为它的参数y,加上x的值。最后,在x被一个新的x遮蔽的环境中,我们调用加-x,这个x的值为5。如果我们只存储函数+ x的(+ xy)操作,因为我们在x = 5的情况下,返回的结果将是9。这就是所谓的动态作用域。
然而,Scheme、Common Lisp和许多其他语言都有所谓的词法作用域——除了存储操作(+ x y)之外,我们还将名称空间存储在特定的位置。这样,当我们查找值的时候,我们可以看到x,在这里,实际上是3。这是一个闭包。
(define x 3)
(define (plus-x y)
(+ x y))
(let ((x 5))
(plus-x 4)) returns 7
总之,我们可以使用链表来存储函数定义时名称空间的状态,从而允许我们从封闭的作用域访问变量,并且能够在不影响程序其余部分的情况下对变量进行局部屏蔽。
闭包是一个可以引用另一个函数中的状态的函数。例如,在Python中,它使用闭包"inner":
def outer (a):
b = "variable in outer()"
def inner (c):
print a, b, c
return inner
# Now the return value from outer() can be saved for later
func = outer ("test")
func (1) # prints "test variable in outer() 1
这里有一个现实世界的例子,为什么闭包这么厉害…这是我的Javascript代码。让我举例说明。
Function.prototype.delay = function(ms /*[, arg...]*/) {
var fn = this,
args = Array.prototype.slice.call(arguments, 1);
return window.setTimeout(function() {
return fn.apply(fn, args);
}, ms);
};
下面是你如何使用它:
var startPlayback = function(track) {
Player.play(track);
};
startPlayback(someTrack);
现在,假设您希望回放延迟开始,例如在此代码段运行后5秒。这对于延迟来说是很容易的,它是封闭的:
startPlayback.delay(5000, someTrack);
// Keep going, do other things
当你调用delay为5000ms时,第一个代码段运行,并将传入的参数存储在它的闭包中。然后5秒后,当setTimeout回调发生时,闭包仍然维护这些变量,因此它可以使用原始参数调用原始函数。 这是一种咖喱,或功能装饰。
如果没有闭包,您将不得不以某种方式在函数外部维护这些变量的状态,从而将函数外部的代码丢弃在逻辑上属于函数内部的代码中。使用闭包可以极大地提高代码的质量和可读性。