闭包（Closures）

闭包是自包含的函数代码块，可以在代码中被传递和使用。Swift 中的闭包与 C 和 Objective-C 中的代码块（blocks）以及其他一些编程语言中的匿名函数比较相似。

闭包可以捕获和存储其所在上下文中任意常量和变量的引用。被称为包裹常量和变量。 Swift 会为你管理在捕获过程中涉及到的所有内存操作。

注意如果你不熟悉捕获（capturing）这个概念也不用担心，你可以在值捕获章节对其进行详细了解。

在函数章节中介绍的全局和嵌套函数实际上也是特殊的闭包，闭包采取如下三种形式之一：

全局函数是一个有名字但不会捕获任何值的闭包
嵌套函数是一个有名字并可以捕获其封闭函数域内值的闭包
闭包表达式是一个利用轻量级语法所写的可以捕获其上下文中变量或常量值的匿名闭包

Swift 的闭包表达式拥有简洁的风格，并鼓励在常见场景中进行语法优化，主要优化如下：

利用上下文推断参数和返回值类型
隐式返回单表达式闭包，即单表达式闭包可以省略 return 关键字
参数名称缩写
尾随闭包语法

闭包表达式

嵌套函数是一个在较复杂函数中方便进行命名和定义自包含代码模块的方式。当然，有时候编写小巧的没有完整定义和命名的类函数结构也是很有用处的，尤其是在你处理一些函数并需要将另外一些函数作为该函数的参数时。

闭包表达式是一种利用简洁语法构建内联闭包的方式。闭包表达式提供了一些语法优化，使得撰写闭包变得简单明了。下面闭包表达式的例子通过使用几次迭代展示了 sorted(by:) 方法定义和语法优化的方式。每一次迭代都用更简洁的方式描述了相同的功能。

值捕获

闭包可以在其被定义的上下文中捕获常量或变量。即使定义这些常量和变量的原作用域已经不存在，闭包仍然可以在闭包函数体内引用和修改这些值。

Swift 中，可以捕获值的闭包的最简单形式是嵌套函数，也就是定义在其他函数的函数体内的函数。嵌套函数可以捕获其外部函数所有的参数以及定义的常量和变量。

举个例子，这有一个叫做 makeIncrementor 的函数，其包含了一个叫做 incrementor 的嵌套函数。嵌套函数 incrementor() 从上下文中捕获了两个值，runningTotal 和 amount。捕获这些值之后，makeIncrementor 将 incrementor 作为闭包返回。每次调用 incrementor 时，其会以 amount 作为增量增加 runningTotal 的值。

func makeIncrementer(forIncrement amount: Int) -> () -> Int {var runningTotal = 0func incrementer() -> Int {runningTotal += amountreturn runningTotal}return incrementer
}

makeIncrementor 返回类型为 () -> Int。这意味着其返回的是一个函数，而非一个简单类型的值。该函数在每次调用时不接受参数，只返回一个 Int 类型的值。关于函数返回其他函数的内容，请查看函数类型作为返回类型。

makeIncrementer(forIncrement:) 函数定义了一个初始值为 0 的整型变量 runningTotal，用来存储当前总计数值。该值为 incrementor 的返回值。

makeIncrementer(forIncrement:) 有一个 Int 类型的参数，其外部参数名为 forIncrement，内部参数名为 amount，该参数表示每次 incrementor 被调用时 runningTotal 将要增加的量。makeIncrementer 函数还定义了一个嵌套函数 incrementor，用来执行实际的增加操作。该函数简单地使 runningTotal 增加 amount，并将其返回。

如果我们单独考虑嵌套函数 incrementer()，会发现它有些不同寻常：

func incrementer() -> Int {runningTotal += amountreturn runningTotal
}

incrementer() 函数并没有任何参数，但是在函数体内访问了 runningTotal 和 amount 变量。这是因为它从外围函数捕获了 runningTotal 和 amount 变量的引用。捕获引用保证了 runningTotal 和 amount 变量在调用完 makeIncrementer 后不会消失，并且保证了在下一次执行 incrementer 函数时，runningTotal 依旧存在。

注意为了优化，如果一个值不会被闭包改变，或者在闭包创建后不会改变，Swift 可能会改为捕获并保存一份对值的拷贝。 Swift 也会负责被捕获变量的所有内存管理工作，包括释放不再需要的变量。

下面是一个使用 makeIncrementor 的例子：

let incrementByTen = makeIncrementor(forIncrement: 10)

该例子定义了一个叫做 incrementByTen 的常量，该常量指向一个每次调用会将其 runningTotal 变量增加 10 的 incrementor 函数。调用这个函数多次可以得到以下结果：

incrementByTen()
// 返回的值为10
incrementByTen()
// 返回的值为20
incrementByTen()
// 返回的值为30

如果你创建了另一个 incrementor，它会有属于自己的引用，指向一个全新、独立的 runningTotal 变量：

let incrementBySeven = makeIncrementor(forIncrement: 7)
incrementBySeven()
// 返回的值为7

再次调用原来的 incrementByTen 会继续增加它自己的 runningTotal 变量，该变量和 incrementBySeven 中捕获的变量没有任何联系：

incrementByTen()
// 返回的值为40

注意：
如果你将闭包赋值给一个类实例的属性，并且该闭包通过访问该实例或其成员而捕获了该实例，你将在闭包和该实例间创建一个循环强引用。Swift 使用捕获列表来打破这种循环强引用。更多信息，请参考闭包引起的循环强引用。

闭包是引用类型

上面的例子中，incrementBySeven 和 incrementByTen 都是常量，但是这些常量指向的闭包仍然可以增加其捕获的变量的值。这是因为函数和闭包都是引用类型。

无论你将函数或闭包赋值给一个常量还是变量，你实际上都是将常量或变量的值设置为对应函数或闭包的引用。上面的例子中，指向闭包的引用 incrementByTen 是一个常量，而并非闭包内容本身。

这也意味着如果你将闭包赋值给了两个不同的常量或变量，两个值都会指向同一个闭包：

let alsoIncrementByTen = incrementByTen
alsoIncrementByTen()
// 返回的值为50

逃逸闭包

当一个闭包作为参数传到一个函数中，但是这个闭包在函数返回之后才被执行，我们称该闭包从函数中逃逸。当你定义接受闭包作为参数的函数时，你可以在参数名之前标注 @escaping，用来指明这个闭包是允许“逃逸”出这个函数的。

一种能使闭包“逃逸”出函数的方法是，将这个闭包保存在一个函数外部定义的变量中。举个例子，很多启动异步操作的函数接受一个闭包参数作为 completion handler。这类函数会在异步操作开始之后立刻返回，但是闭包直到异步操作结束后才会被调用。在这种情况下，闭包需要“逃逸”出函数，因为闭包需要在函数返回之后被调用。例如：

var completionHandlers: [() -> Void] = []
func someFunctionWithEscapingClosure(completionHandler: @escaping () -> Void) {completionHandlers.append(completionHandler)
}

someFunctionWithEscapingClosure(_:) 函数接受一个闭包作为参数，该闭包被添加到一个函数外定义的数组中。如果你不将这个参数标记为 @escaping，就会得到一个编译错误。

将一个闭包标记为 @escaping 意味着你必须在闭包中显式地引用 self。比如说，在下面的代码中，传递到 someFunctionWithEscapingClosure(_:) 中的闭包是一个逃逸闭包，这意味着它需要显式地引用 self。相对的，传递到 someFunctionWithNonescapingClosure(_:) 中的闭包是一个非逃逸闭包，这意味着它可以隐式引用 self。

func someFunctionWithNonescapingClosure(closure: () -> Void) {closure()
}class SomeClass {var x = 10func doSomething() {someFunctionWithEscapingClosure { self.x = 100 }someFunctionWithNonescapingClosure { x = 200 }}
}let instance = SomeClass()
instance.doSomething()
print(instance.x)
// 打印出 "200"completionHandlers.first?()
print(instance.x)
// 打印出 "100"

自动闭包

自动闭包是一种自动创建的闭包，用于包装传递给函数作为参数的表达式。这种闭包不接受任何参数，当它被调用的时候，会返回被包装在其中的表达式的值。这种便利语法让你能够省略闭包的花括号，用一个普通的表达式来代替显式的闭包。

我们经常会调用采用自动闭包的函数，但是很少去实现这样的函数。举个例子来说，assert(condition:message:file:line:) 函数接受自动闭包作为它的 condition 参数和 message 参数；它的 condition 参数仅会在 debug 模式下被求值，它的 message 参数仅当 condition 参数为 false 时被计算求值。

自动闭包让你能够延迟求值，因为直到你调用这个闭包，代码段才会被执行。延迟求值对于那些有副作用（Side Effect）和高计算成本的代码来说是很有益处的，因为它使得你能控制代码的执行时机。下面的代码展示了闭包如何延时求值。

var customersInLine = ["Chris", "Alex", "Ewa", "Barry", "Daniella"]
print(customersInLine.count)
// 打印出 "5"let customerProvider = { customersInLine.remove(at: 0) }
print(customersInLine.count)
// 打印出 "5"print("Now serving \(customerProvider())!")
// Prints "Now serving Chris!"
print(customersInLine.count)
// 打印出 "4"

尽管在闭包的代码中，customersInLine 的第一个元素被移除了，不过在闭包被调用之前，这个元素是不会被移除的。如果这个闭包永远不被调用，那么在闭包里面的表达式将永远不会执行，那意味着列表中的元素永远不会被移除。请注意，customerProvider 的类型不是 String，而是 () -> String，一个没有参数且返回值为 String 的函数。

将闭包作为参数传递给函数时，你能获得同样的延时求值行为。

// customersInLine is ["Alex", "Ewa", "Barry", "Daniella"]
func serve(customer customerProvider: () -> String) {print("Now serving \(customerProvider())!")
}
serve(customer: { customersInLine.remove(at: 0) } )
// 打印出 "Now serving Alex!"

上面的 serve(customer:) 函数接受一个返回顾客名字的显式的闭包。下面这个版本的 serve(customer:) 完成了相同的操作，不过它并没有接受一个显式的闭包，而是通过将参数标记为 @autoclosure 来接收一个自动闭包。现在你可以将该函数当作接受 String 类型参数（而非闭包）的函数来调用。customerProvider 参数将自动转化为一个闭包，因为该参数被标记了 @autoclosure 特性。

// customersInLine is ["Ewa", "Barry", "Daniella"]
func serve(customer customerProvider: @autoclosure () -> String) {print("Now serving \(customerProvider())!")
}
serve(customer: customersInLine.remove(at: 0))
// 打印 "Now serving Ewa!"

注意过度使用 autoclosures 会让你的代码变得难以理解。上下文和函数名应该能够清晰地表明求值是被延迟执行的。

如果你想让一个自动闭包可以“逃逸”，则应该同时使用 @autoclosure 和 @escaping 属性。@escaping 属性的讲解见上面的逃逸闭包。

// customersInLine i= ["Barry", "Daniella"]
var customerProviders: [() -> String] = []
func collectCustomerProviders(_ customerProvider: @autoclosure @escaping () -> String) {customerProviders.append(customerProvider)
}
collectCustomerProviders(customersInLine.remove(at: 0))
collectCustomerProviders(customersInLine.remove(at: 0))print("Collected \(customerProviders.count) closures.")
// 打印 "Collected 2 closures."
for customerProvider in customerProviders {print("Now serving \(customerProvider())!")
}
// 打印 "Now serving Barry!"
// 打印 "Now serving Daniella!"

在上面的代码中，collectCustomerProviders(_:) 函数并没有调用传入的 customerProvider 闭包，而是将闭包追加到了 customerProviders 数组中。这个数组定义在函数作用域范围外，这意味着数组内的闭包能够在函数返回之后被调用。因此，customerProvider 参数必须允许“逃逸”出函数作用域。

闭包（Closures）相关推荐

JavaScript 小记之闭包(Closures)
Closures are functions that refer to independent (free) variables. 闭包是以静态方式/词法方式进行存储所有父作用域的一个函数在Jav ...
Swift之深入解析闭包Closures的使用和捕获变量的原理
一.Closures 简介 ① 什么是闭包? 闭包(Closures)是自包含的功能代码块,可以在代码中使用或者用来作为参数传值.Swift 中的闭包与 C 和 Objective-C 中的代码块(b ...
Python 闭包 Closures
Python Closures are these inner functions that are enclosed within the outer function. Closures can ...
[译]Javascript中的闭包(closures)
本文翻译youtube上的up主kudvenkat的javascript tutorial播放单源地址在此: https://www.youtube.com/watch?v=PMsVM7rjupU& ...
闭包Closures
所谓闭包,可以理解为一个可以用于函数,参数,返回值处的代码块 import Foundation func isGood(a:Int,b:Int)->Bool{ return a>b; } ...
swift闭包 notes http://www.gittielabs.com
Swift Closures Swift Closures - Everyday Gems Part 1 of 2 Today's Swift topic is on Closures. Headin ...
swift_016（Swift 的闭包）
//***********swift学习之16--闭包--*************************** /* 闭包(Closures) * 闭包是自包含的功能代码块,可以在代码中使用或者 ...
javascript闭包_JavaScript闭包教程–带有JS闭包示例代码
javascript闭包 Closures – many of you JavaScript devs have probably heard this term before. When I sta ...
python 函数可以作为容器对象的元素_14、函数对象和闭包
目录:一函数对象1.1 函数可以被引用 1.2 函数可以作为容器类型的元素 1.3 函数可以作为参数传入另外一个函数 1.4 函数的返回值可以是一个函数二闭包函数2.1 闭与包 2.2 闭包的用 ...
Python基础知识——函数的基本使用、函数的参数、名称空间与作用域、函数对象与闭包、装饰器、迭代器、生成器与yield、函数递归、面向过程与函数式（map、reduce、filter）
文章目录 1 函数的基本使用一引入二定义函数三调用函数与函数返回值 2 函数的参数一形参与实参介绍二形参与实参的具体使用 2.1 位置参数 2.2 关键字参数 2.3 默认参数 2 ...