浅析匿名函数、lambda表达式、闭包(closure)区别与作用

时间:2021-03-06 09:23:01

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

 #include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std; void show(int & value) {
std::cout << "value " << value << std::endl;
} int main() {
vector<int> * v = new vector<int>(, ); for_each(v->begin(), v->end(), show); return ;
}

若使用匿名函数是这样的:

 #include <iostream>
#include <vector>
#include <functional>
#include <algorithm>
using namespace std; int main() {
vector<int> * v = new vector<int>(, ); for_each(v->begin(), v->end(), [](int & v){
11 std::cout << "value " << v << std::endl;
12
}); return ;
}

  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:

 local intValue = ;

 local func = function (p)
intValue = intValue + p;
return intValue;
end print(func());
print(func());
print(intValue)

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:

 #import <Foundation/Foundation.h>

 int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
__block int foo = ; int (^blockFunc)(int p) = ^(int p) {
foo += p;
return foo;
}; NSLog(@"%d", blockFunc()); NSLog(@"%d", foo);
}
return ;
}  

  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。