scala学习手记30 - 闭包

首先要弄白闭包的概念。

教材中的说法是:闭包是一种特殊的函数值,闭包中封闭或绑定了在另一个作用域或上下文中定义的变量。这里说闭包是一种特殊的函数值。

维基百科中的说法是:在计算机科学中,闭包(英语:Closure),又称词法闭包(Lexical Closure)或函数闭包(function closures),是引用了自由变量的函数。这个被引用的自由变量将和这个函数一同存在,即使已经离开了创造它的环境也不例外。所以,有另一种说法认为闭包是由函数和与其相关的引用环境组合而成的实体。闭包在运行时可以有多个实例,不同的引用环境和相同的函数组合可以产生不同的实例。在一些语言中,在函数中可以(嵌套)定义另一个函数时,如果内部的函数引用了外部的函数的变量,则可能产生闭包。运行时,一旦外部的函数被执行,一个闭包就形成了,闭包中包含了内部函数的代码,以及所需外部函数中的变量的引用。其中所引用的变量称作上值(upvalue)。这里说,闭包是引用了自由变量的函数,是函数。

到目前为止的scala程序例子里,用于函数值或代码块的变量和值都是绑定的。我们清楚的知道它们都绑定到哪儿,可以是局部变量或是参数。此外,还可以创建有未绑定变量的代码块。调用函数之前,必须绑定它们;不过,它们可以在局部范围和参数列表之外绑定变量。这就是称它们为闭包的原因。

开始正式的程序说明。

先来看这一段代码:

def loopThrough(number: Int)(closure: Int => Unit) {
  for (i <- 1 to number) {
    closure(i)
  }
}

var result = 0
val addIt = { value: Int => result += value }

loopThrough(10) { addIt }
println("Total of values from 1 to 10 is " + result)
result = 0
loopThrough(5) { addIt }
println("Total of values from 1 to 5 is " + result)

上面的代码先创建了一个函数loopTotal()。在这个函数中,从1到第一个参数number之间的值都会参与到第二个参数函数值closure的运算中。

比较特殊的是addIt代表的函数值,在函数值addIt的代码块中,变量value被绑定到参数中,但是代码块中的result却不是在块中或参数列表中定义的。addIt中的result实际上是绑定在外部的变量result上。

随后的代码演示了如何使用闭包。在loopThrough中的每一次运算都会修改result的值。

需要注意的是,闭包中的绑定并不是获得闭包绑定变量值的一份副本,而是直接绑定到变量本身。因此如果将result的值重置为0,闭包也会看到这种变化。下面是另一个例子,闭包绑定到另一个变量product上:

var product = 1
loopThrough(6){product *= _}
println("Product of values from 1 to 5 is " + product)

在上面的代码里,_指向loopThrough()所传入的参数,product绑定到loopThrough()的调用方里叫这个名字的变量上。

看看三次调用loopThrough函数的结果:

这一节勉强算是学完了,但是对于闭包这个概念还是不甚了了。不清楚的地方有这么几点:

  • 闭包是什么,是方法?是函数?还是函数值?普通方法是不是也可以视为函数?
  • 闭包中是会有一个自由变量的,这个自由变量具体是可以在哪里定义?是在函数里定义?还是在类里定义的?
  • 如果闭包就是普通的方法或函数,变量也可以在类里定义,那java中的getter方法是不是也可以被叫做闭包?!显然是不可以的,但是为什么?
  • 目前比较可以确定的一点就是在scala中函数值如果引用了外部变量,那么函数值是可以被称为闭包的。但是闭包是不是就一定是函数值?
  • 在scala之外的其他语言,闭包是不是也可以当做函数值来使用?

#########

时间: 2024-10-19 03:16:18

scala学习手记30 - 闭包的相关文章

scala学习手记17 - 容器和类型推断

关于scala的类型推断前面已经提到过多次.再来看一下下面这个例子: import java.util._ var list1: List[Int] = new ArrayList[Int] var list2 = new ArrayList[Int] list2 add 1 list2 add 2 var total = 0 for (index <- 0 until list2.size()) { total += list2.get(index) } println("Total i

scala学习手记8 - 自适应的默认做法

scala有一些默认做法,会让代码更简洁.更易读写,下面列出了这样几个特性: 1. 支持脚本.scala支持脚本,因此无须将所有的代码都放到类里.如果脚本可以满足需求,就将代码放到一个脚本里,无须再创建一个冗余的类. 2. return是可选的.如果没有写return关键字,方法调用会自动返回最后一个求值的表达式--如果它符合方法声明的返回值类型. 3. 分号":"是可选的.不必在每个语句的后面都写上分号,这样会使代码更简洁.如果语句太长或者包含多行的话可以换行继续写,scala能够识

scala学习手记38 - 方法命名约定和for表达式

方法命名约定 之前在学习<运算符重载>一节时曾经说过一个方法命名约定:方法的第一个字符决定了方法的优先级.现在再说另一个命名约定:如果方法以冒号(:)结尾,则调用目标是运算符后面的实例. 比如下面这个例子: class Cow { def ^(moon: Moon) = println("Cow jumped over the moon") } class Moon { def ^:(cow: Cow) = println("This cow jumped ove

scala学习手记23 - 函数值

scala的一个最主要的特性就是支持函数编程.函数是函数编程中的一等公民:函数可以作为参数传递给其他函数,可以作为其他函数的返回值,甚至可以在其它函数中嵌套.这些高阶函数称为函数值. 举一个简单的例子:从1到某个数求和.使用Java很容易实现: int sum(int max){ int result = 0; for (int i = 0; i <= max; i++) { result +=i; } return result; } 使用scala实现也没有多大区别. 现在再扩展下需求:对某

scala学习手记19 - Option类型

看到Option类型就知道这本教材应该要说那个了. 使用过guava后,应该知道guava中的Optional类的作用是什么.算了找下原始文档好了: Optional<T> is a way of replacing a nullable T reference with a non-null value. An Optional may either contain a non-null T reference (in which case we say the reference is &

scala学习手记13 - 类继承

在scala里,类继承有两点限制: 重写方法需要使用override关键字: 只有主构造函数才能往父类构造函数中传参数. 在java1.5中引入了override注解,但不强制使用.不过在scala中要想重写方法必须使用override关键字.如果确实重写了父类的方法又不使用override关键字的话,则会在编译时报错,提示没有使用override修饰符. scala的副构造函数必须调用主构造函数或是另一个副构造函数.只有在主构造函数中才能向父类的构造函数中传递数据.可以看出来主构造函数如同父类

scala学习手记10 - 访问修饰符

scala的访问修饰符有如下几个特性: 如果不指定访问修饰符,scala默认为public: 较之Java,scala对protected的定义更加严格: scala可以对可见性进行细粒度的控制. scala的默认访问修饰符 如果没有修饰符,scala会默认把类.字段.方法的访问修饰符当做public.如果要将之调整为private或protected,只需在前面添加对应的修饰符关键字即可.就如下面的程序: class Microwave{ def start() = println("star

scala学习手记40 - 使用case类

前面两节我们已经多次接触过case关键字了.case关键字不仅可以用在match/case中来执行模式匹配,也可以用来修饰类.不过用case修饰的类也主要是用来做模式匹配.在上一节曾经提到过match可以是Any类型的所有类,为什么还需要使用case关键字来修饰呢?假定有这样一个场景:我们要接收和处理股票交易信息,买卖消息通常会带有一些信息,诸如股票名称.数量.把这些信息存到对象里会很方便,但是如何对他们进行模式匹配呢?这时我们就会用到case类了.case类是模式匹配器(pattern mat

scala学习手记29 - 偏应用函数

调用函数可以说成是将函数应用于实参.如果传入所有的预期的参数,就完全应用了这个函数.如果只传入几个参数,就会得到一个偏应用函数. 偏应用函数是一个特殊的概念,在scala中它是使用val定义的,但是在使用时它却更像是一个函数.偏应用函数的定义更接近于python中有默认值的函数(scala实在是和python有太多相似的地方了). 先来看一个例子: import java.util.Date def log(date: Date, message: String) { //... println