lua 11 闭包，函数的使用

比眉伴天荒 2023-08-17 15:17 99阅读 0赞

转自：http://book.luaer.cn/\_41.htm

当一个函数内部嵌套另一个函数定义时，内部的函数体可以访问外部的函数的局部变量，这种特征我们称作词法定界。虽然这看起来很清楚，事实并非如此，词法定界加上第一类函数在编程语言里是一个功能强大的概念，很少语言提供这种支持。

下面看一个简单的例子，假定有一个学生姓名的列表和一个学生名和成绩对应的表；现在想根据学生的成绩从高到低对学生进行排序，可以这样做：

names = {"Peter", "Paul", "Mary"}
    grades = {Mary = 10, Paul = 7, Peter = 8}
    table.sort(names, function (n1, n2)
        return grades[n1] > grades[n2]    -- compare the grades
    end)

假定创建一个函数实现此功能：

function sortbygrade (names, grades)
        table.sort(names, function (n1, n2)
           return grades[n1] > grades[n2]    -- compare the grades
        end)
    end

例子中包含在sortbygrade函数内部的sort中的匿名函数可以访问sortbygrade的参数grades，在**匿名函数内部 grades 不是全局变量也不是局部变量**，我们称作**外部的局部变量（external local variable）或者upvalue**。（upvalue意思有些误导，然而在Lua中他的存在有历史的根源，还有他比起external local variable简短）。

看下面的代码：

function newCounter()
        local i = 0
        return function()     -- anonymous function
           i = i + 1
           return i
        end
    end
    
    print(newCounter()) --> function: 08935750 ?
    print(newCounter()) --> function: 05B09710 ?
    
    c1 = newCounter()
    print(c1())  --> 1
    print(c1())  --> 2

匿名函数使用upvalue i保存他的计数，当我们调用匿名函数的时候 i 已经超出了作用范围，因为创建i的函数newCounter已经返回了。然而Lua用闭包的思想正确处理了这种情况。**简单的说，闭包是一个函数以及它的upvalues**。如果我们再次调用newCounter，将创建一个新的局部变量i，因此我们得到了一个作用在新的变量i上的新闭包。

c2 = newCounter()
    print(c2())  --> 1 这里要特别注意！
    print(c1())  --> 3 这里要特别注意！
    print(c2())  --> 2

**c1、c2是建立在同一个函数上，但作用在同一个局部变量的不同实例上的两个不同的闭包**。

技术上来讲，**闭包指值而不是指函数，函数仅仅是闭包的一个原型声明**；尽管如此，在不会导致混淆的情况下我们继续使用术语函数代指闭包。

闭包在上下文环境中提供很有用的功能，如前面我们见到的可以作为高级函数（sort）的参数；作为函数嵌套的函数（newCounter）。这一机制使得我们可以在Lua的函数世界里组合出奇幻的编程技术。闭包也可用在回调函数中，比如在GUI环境中你需要创建一系列button，但用户按下button时回调函数被调用，可能不同的按钮被按下时需要处理的任务有点区别。具体来讲，一个十进制计算器需要10个相似的按钮，每个按钮对应一个数字，可以使用下面的函数创建他们：

function digitButton (digit)
        return Button{  label = digit,
               action = function ()
                  add_to_display(digit)
               end
        }
    end

这个例子中我们假定Button是一个用来创建新按钮的工具， label是按钮的标签，action是按钮被按下时调用的**回调函数**。（实际上是一个闭包，因为他访问upvalue digit）。digitButton完成任务返回后，局部变量digit超出范围，回调函数仍然可以被调用并且可以访问局部变量digit。

闭包在完全不同的上下文中也是很有用途的。因为**函数被存储在普通的变量内**我们可以很方便的重定义或者预定义函数。通常当你需要原始函数有一个新的实现时可以重定义函数。例如你可以重定义sin使其接受一个度数而不是弧度作为参数：

oldSin = math.sin
    math.sin = function (x)
        return oldSin(x*math.pi/180)
    end

更清楚的方式：

do
        local oldSin = math.sin
        local k = math.pi/180
        math.sin = function (x)
           return oldSin(x*k)
        end
    end

这样我们把原始版本放在一个局部变量内，访问sin的唯一方式是通过新版本的函数。

利用同样的特征我们可以创建一个安全的环境（也称作沙箱，和java里的沙箱一样），当我们运行一段不信任的代码（比如我们运行网络服务器上获取的代码）时安全的环境是需要的，比如我们可以使用闭包重定义io库的open函数来限制程序打开的文件。

do
        local oldOpen = io.open
        io.open = function (filename, mode)
           if access_OK(filename, mode) then
               return oldOpen(filename, mode)
           else
               return nil, "access denied"
           end
        end
    end

转载于:https://www.cnblogs.com/alexYuin/p/9954978.html