浅析匿名函数、lambda表达式、闭包（closure）区别与作用

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>(3, 1);

    for_each(v->begin(), v->end(), show);

    return 0;
}

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>(3, 1);

    for_each(v->begin(), v->end(), [](int & v){
11 std::cout << "value " << v << std::endl;
12  });

    return 0;
}

　　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 = 10;

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

print(func(3));
print(func(3));
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 = 10;
        
        int (^blockFunc)(int p) = ^(int p) {
            foo += p;
            return foo;
        };
        
        NSLog(@"%d", blockFunc(4));
        
        NSLog(@"%d", foo);
    }
    return 0;
}　　

　　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 表达式解析和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。