浅析匿名函数、lambda表达式、闭包(closure)区别与作用

所有的主流编程语言都对函数式编程有支持,比如c++11、python和java中有 lambda表达式、lua和JavaScript中有闭包(closure)、ObjectC中有块(blocks,^)。那么这几个概念有什么共性和 区别呢,只用普通函数不行吗,为什么要创造这些炫酷的概念呢?

  一.匿名函数、lambda、closure区别

从功能性上说lambda和closure(或是OC中的blocks)是一个东西,只是不同语言的不同称呼罢了,它们都是匿名函数。若匿名函数捕获了一个外部变量,那么它就是一个closure。

  二.匿名函数、lambda、closure作用

简单说,引入它们的作用有2个:

  • 简洁
  • 捕获变量

首先说简洁,匿名函数可以在其他函数内部声明与定义,不用另外写个命名函数,举个栗子,显示c++vector中每个值,若不使用匿名函数,代码是这样的

复制代码
 1 #include <iostream>
 2 #include <vector>
 3 #include <algorithm>
 4 using namespace std;
 5 
 6 void show(int & value) {
 7     std::cout << "value " << value << std::endl;
 8 }
 9 
10 int main() {
11     vector<int> * v = new vector<int>(3, 1);
12 
13     for_each(v->begin(), v->end(), show);
14 
15     return 0;
16 }
复制代码

若使用匿名函数是这样的:

复制代码
 1 #include <iostream>
 2 #include <vector>
 3 #include <functional>
 4 #include <algorithm>
 5 using namespace std;
 6 
 7 int main() {
 8     vector<int> * v = new vector<int>(3, 1);
 9 
10     for_each(v->begin(), v->end(), [](int & v){ 11 std::cout << "value " << v << std::endl; 12  });
13 
14     return 0;
15 }
复制代码

什么是捕获变量呢?就是让匿名函数可以使用匿名函数外定义的变 量,但是匿名函数内的函数外变量是外部变量的一个clone(C++11可以捕获引用,不是clone。OC中有__block,也可以直接改变外部变量 的值),在匿名函数内修改(诺能)外部变量不会影响到外部变量。可以说closure就是函数+捕获的变量。以lua为例:

复制代码
 1 local intValue = 10;
 2 
 3 local func = function (p)
 4     intValue = intValue + p;
 5     return intValue;
 6 end
 7 
 8 print(func(3));
 9 print(func(3));
10 print(intValue)
复制代码

打印的结果为:13,16,10。可见匿名函数的外部变量被捕获到了func中。

三.匿名函数、lambda、closure在各个语言中的使用方式:

  1.ObjectC:

在ObjectC中,匿名函数被称为blocks(块),即可以改变捕获的原值、又可以捕获克隆、但不能改变克隆值的值。捕获并改变外部值,需要用__block,否则复制语句会报错,使用代码如下:

复制代码
 1 #import <Foundation/Foundation.h>
 2 
 3 int main(int argc, const char * argv[]) {
 4     @autoreleasepool {
 5         __block int foo = 10;
 6         
 7         int (^blockFunc)(int p) = ^(int p) {
 8             foo += p;
 9             return foo;
10         };
11         
12         NSLog(@"%d", blockFunc(4));
13         
14         NSLog(@"%d", foo);
15     }
16     return 0;
17 }
复制代码

  2.C++:

C++中匿名函数被称为lambda,即可以改变捕获的原值、又可以捕获克隆、又可以改变克隆值的值,语法形式可以简单归纳如下:

[capture](params)ops->ret{body;}

capture是捕获列表,params是参数表,opt是可选选项,ret是返回值类型,body是函数体。具体怎么使用可以参考C++11 lambda 表达式解析C++11 lambda 表达式

  3.lua:

lua中的匿名函数被称为闭包(closure),只能捕获和改变原值的克隆,不能改变原值(table除外)

  4.python:

python中的匿名函数被称为lambda,只能捕获克隆值,且不能改变他。

  1. da shang
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