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

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

若使用匿名函数是这样的:

1 #include 
2 #include 
3 #include 
4 #include 
5 using namespacestd;6
7 intmain() {8 vector * v = new vector(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 }

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:

1 local intValue = 10;2
3 local func = function(p)4 intValue = intValue +p;5 returnintValue;6 end
7
8 print(func(3));9 print(func(3));10 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:

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

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。