閉包

閉包

閉包是可以包含自由(未綁定到特定對象)變數的代碼塊;這些變數不是在這個代碼塊內或者任何全局上下文中定義的,而是在定義代碼塊的環境中定義。“閉包”一詞來源於以下兩者的結合:要執行的代碼塊(由於自由變數被包含在代碼塊中,這些自由變數以及它們引用的對象沒有被釋放)和為自由變數提供綁定的計算環境(作用域)。在 Scala、Scheme、Common Lisp、Smalltalk、Groovy、JavaScript、Ruby 和 Python,objective c 等語言中都能找到對閉包不同程度的支持。

定義


閉包 (closure)是個精確但又很難解釋的電腦名詞。在 Perl 裡面,閉包是以 匿名函數的形式來實現,具有持續參照位於該函數範圍之外的文字式變數值的能力。這些外部的文字變數會神奇地保留它們在閉包函數最初定義時的值 (深連結)。
如果一個程式語言容許函數遞迴另一個函數的話 (像 Perl 就是),閉包便具有意 義。要注意的是,有些語言雖提供匿名函數的功能,但卻無法正確處理閉包; Python 這個語言便是一例。如果要想多了解閉包的話,建議你去找本功能性程式 設計的教科書來看。Scheme這個語言不僅支援閉包,更鼓勵多加使用。

函數


以下是個典型的產生函數的函數:
sub add_function_generator {
return sub { shift + shift };
}
$add_sub = add_function_generator();
$sum = &$add_sub(4,5); # $sum現在是 9了
閉包用起來就像是個函數樣板,其中保留了一些可以在稍後再填入的空格。 add_function_generator() 所遞迴的匿名函數在技術上來講並不能算是一個閉包,因為它沒有用到任何位在這個函數範圍之外的文字變數。
把上面這個例子和下面這個make_adder()函數對照一下,下面這個函數所遞迴的匿名函數中使用了一個外部的文字變數。這種指名外部函數的作法需要由 Perl遞迴一個適當的閉包,因此那個文字變數在匿名函數產生之時的值便永久地被鎖進閉 包里。
sub make_adder {
my $addpiece = shift;
return sub { shift + $addpiece };
}
$f1 = make_adder(20);
$f2 = make_adder(555);
這樣一來&$f1($n) 永遠會是 20加上你傳進去的值$n ,而&$f2($n) 將 永遠會是 555加上你傳進去的值$n。$addpiece的值會在閉包中保留下來。
閉包在比較實際的場合中也常用得到,譬如當你想把一些程式碼傳入一個函數時:
my $line;
timeout( 30, sub { $line = } );
如果要執行的程式碼當初是以字串的形式傳入的話,即'$line = ' ,那麽timeout() 這個假想的函數在回到該函數被呼叫時所在的範圍後便無法再擷取$list這個文字變數的值了。