談一談Lua中的閉包

在閱讀《Programming in Lua》一書中，第六章第一小節closure（閉包）有些費解，查閱了一些資料後，總結如下。

Functions in Lua are first-class values with proper lexical scoping.

—— Programming in Lua.

在Lua語言中，有兩個很有意思的特性：

1. 所有的函數都是匿名函數。可以這樣理解，function實際上是佔據在某個內存位置中，函數名不過是對這一實體的引用（Reference）。如下例：

2. function foo(x) return 2 * xend

   等價於：

   foo = function (x) return 2 * xend

   可以看到第二種寫法，實際上是定義了一個匿名函數（沒有名稱的函數），然後將這個函數賦給了foo這個變數。

   下面看另外一個例子：

   function func() return function () print("Hello World") endendlocal f1 = func()print(f1) -- 運行結果 function: 0x41dc6186f1() -- 運行結果 Hello World

   上述例子說明了，函數是同樣可以作為另外一個函數的返回值的。測試過程中，第一行返回了函數在內存中的地址，第二行運行了該函數。

3. 被嵌套的函數可以訪問它外層的數據，為了說明這個問題，請看這個例子：

function func() local index = 0 local inner = function () print(index) index = index + 1 end inner() -- 結果：0 inner() -- 結果：1 print(index) -- 結果：2endfunc()

上一個例子說明了，外層函數func()中的局部數據index是可以被內層函數inner()訪問和修改的，index也被稱作inner()的upvalue。

結合上述兩點，我們可以得到更多有意思的結論，如這個例子：

function func() local index = 0 print("Hello") return function () print(index) index = index + 1 endendlocal inner = func()print(inner) -- 結果: function: 0037BE88inner() -- 結果: 0inner() -- 結果: 1local othre = func()other() -- 結果: 0other() -- 結果: 1

由此可以看出函數的局部變數是可以保存在函數內部的，通過調用該函數內嵌的函數可以獲取並修改局部變數的值，該函數的局部變數(upvalue)和內嵌函數的組合使用，形成了閉包，這看起來與C++中類的成員變數有些類似。函數具有閉包的功能後，不必再擔心其局部變數沒辦法保存了，這一點對程序員的影響是很大的。

還有另一個例子：

function func() local index = 0 return function () index = index + 1 return index endendlocal inner = func()print(inner()) -- 結果: 1print(inner()) -- 結果: 2

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