Swift 閉包

Swift 閉包

閉包(Closures)是自包含的功能代碼塊，可以在代碼中使用或者用來作為參數(shù)傳值。

Swift 中的閉包與 C 和 Objective-C 中的代碼塊（blocks）以及其他一些編程語言中的 匿名函數(shù)比較相似。

全局函數(shù)和嵌套函數(shù)其實(shí)就是特殊的閉包。

閉包的形式有：

Swift中的閉包有很多優(yōu)化的地方:

1. 根據(jù)上下文推斷參數(shù)和返回值類型
2. 從單行表達(dá)式閉包中隱式返回（也就是閉包體只有一行代碼，可以省略return）
3. 可以使用簡(jiǎn)化參數(shù)名，如$0, $1(從0開始，表示第i個(gè)參數(shù)...)
4. 提供了尾隨閉包語法(Trailing closure syntax)

語法

以下定義了一個(gè)接收參數(shù)并返回指定類型的閉包語法：

{(parameters) -> return type in
   statements
}

實(shí)例

import Cocoa

let studname = { print("Swift 閉包實(shí)例。") }
studname()

以上程序執(zhí)行輸出結(jié)果為：

Swift 閉包實(shí)例。

以下閉包形式接收兩個(gè)參數(shù)并返回布爾值：

{(Int, Int) -> Bool in
   Statement1
   Statement 2
    ---
   Statement n
}

實(shí)例

import Cocoa

let divide = {(val1: Int, val2: Int) -> Int in 
   return val1 / val2 
}
let result = divide(200, 20)
print (result)

以上程序執(zhí)行輸出結(jié)果為：

10

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閉包表達(dá)式

閉包表達(dá)式是一種利用簡(jiǎn)潔語法構(gòu)建內(nèi)聯(lián)閉包的方式。 閉包表達(dá)式提供了一些語法優(yōu)化，使得撰寫閉包變得簡(jiǎn)單明了。

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sort 函數(shù)

Swift 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)提供了名為sort的函數(shù)，會(huì)根據(jù)您提供的用于排序的閉包函數(shù)將已知類型數(shù)組中的值進(jìn)行排序。

排序完成后，sort(_:)方法會(huì)返回一個(gè)與原數(shù)組大小相同,包含同類型元素且元素已正確排序的新數(shù)組，原數(shù)組不會(huì)被sort(_:)方法修改。

sort(_:)方法需要傳入兩個(gè)參數(shù)：

• 已知類型的數(shù)組
• 閉包函數(shù)，該閉包函數(shù)需要傳入與數(shù)組元素類型相同的兩個(gè)值，并返回一個(gè)布爾類型值來表明當(dāng)排序結(jié)束后傳入的第一個(gè)參數(shù)排在第二個(gè)參數(shù)前面還是后面。如果第一個(gè)參數(shù)值出現(xiàn)在第二個(gè)參數(shù)值前面，排序閉包函數(shù)需要返回true，反之返回false。

實(shí)例

import Cocoa

let names = ["AT", "AE", "D", "S", "BE"]

// 使用普通函數(shù)(或內(nèi)嵌函數(shù))提供排序功能,閉包函數(shù)類型需為(String, String) -> Bool。
func backwards(s1: String, s2: String) -> Bool {
    return s1 > s2
}
var reversed = names.sort(backwards)

print(reversed)

以上程序執(zhí)行輸出結(jié)果為：

["S", "D", "BE", "AT", "AE"]

如果第一個(gè)字符串 (s1) 大于第二個(gè)字符串 (s2)，backwards函數(shù)返回true，表示在新的數(shù)組中s1應(yīng)該出現(xiàn)在s2前。 對(duì)于字符串中的字符來說，"大于" 表示 "按照字母順序較晚出現(xiàn)"。 這意味著字母"B"大于字母"A"，字符串"S"大于字符串"D"。 其將進(jìn)行字母逆序排序，"AT"將會(huì)排在"AE"之前。

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參數(shù)名稱縮寫

Swift 自動(dòng)為內(nèi)聯(lián)函數(shù)提供了參數(shù)名稱縮寫功能，您可以直接通過$0,$1,$2來順序調(diào)用閉包的參數(shù)。

實(shí)例

import Cocoa

let names = ["AT", "AE", "D", "S", "BE"]

var reversed = names.sort( { $0 > $1 } )
print(reversed)

$0和$1表示閉包中第一個(gè)和第二個(gè)String類型的參數(shù)。

以上程序執(zhí)行輸出結(jié)果為：

["S", "D", "BE", "AT", "AE"]

如果你在閉包表達(dá)式中使用參數(shù)名稱縮寫, 您可以在閉包參數(shù)列表中省略對(duì)其定義, 并且對(duì)應(yīng)參數(shù)名稱縮寫的類型會(huì)通過函數(shù)類型進(jìn)行推斷。in 關(guān)鍵字同樣也可以被省略.

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運(yùn)算符函數(shù)

實(shí)際上還有一種更簡(jiǎn)短的方式來撰寫上面例子中的閉包表達(dá)式。

Swift 的String類型定義了關(guān)于大于號(hào) (>) 的字符串實(shí)現(xiàn)，其作為一個(gè)函數(shù)接受兩個(gè)String類型的參數(shù)并返回Bool類型的值。 而這正好與sort(_:)方法的第二個(gè)參數(shù)需要的函數(shù)類型相符合。 因此，您可以簡(jiǎn)單地傳遞一個(gè)大于號(hào)，Swift可以自動(dòng)推斷出您想使用大于號(hào)的字符串函數(shù)實(shí)現(xiàn)：

import Cocoa

let names = ["AT", "AE", "D", "S", "BE"]

var reversed = names.sort(>)
print(reversed)

以上程序執(zhí)行輸出結(jié)果為：

["S", "D", "BE", "AT", "AE"]

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尾隨閉包

尾隨閉包是一個(gè)書寫在函數(shù)括號(hào)之后的閉包表達(dá)式，函數(shù)支持將其作為最后一個(gè)參數(shù)調(diào)用。

func someFunctionThatTakesAClosure(closure: () -> Void) {
    // 函數(shù)體部分
}

// 以下是不使用尾隨閉包進(jìn)行函數(shù)調(diào)用
someFunctionThatTakesAClosure({
    // 閉包主體部分
})

// 以下是使用尾隨閉包進(jìn)行函數(shù)調(diào)用
someFunctionThatTakesAClosure() {
  // 閉包主體部分
}

實(shí)例

import Cocoa

let names = ["AT", "AE", "D", "S", "BE"]

//尾隨閉包
var reversed = names.sort() { $0 > $1 }
print(reversed)

sort() 后的 { $0 > $1} 為尾隨閉包。

以上程序執(zhí)行輸出結(jié)果為：

["S", "D", "BE", "AT", "AE"]

注意： 如果函數(shù)只需要閉包表達(dá)式一個(gè)參數(shù)，當(dāng)您使用尾隨閉包時(shí)，您甚至可以把()省略掉。

reversed = names.sort { $0 > $1 }

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捕獲值

閉包可以在其定義的上下文中捕獲常量或變量。

即使定義這些常量和變量的原域已經(jīng)不存在，閉包仍然可以在閉包函數(shù)體內(nèi)引用和修改這些值。

Swift最簡(jiǎn)單的閉包形式是嵌套函數(shù)，也就是定義在其他函數(shù)的函數(shù)體內(nèi)的函數(shù)。

嵌套函數(shù)可以捕獲其外部函數(shù)所有的參數(shù)以及定義的常量和變量。

看這個(gè)例子：

func makeIncrementor(forIncrement amount: Int) -> () -> Int {
    var runningTotal = 0
    func incrementor() -> Int {
        runningTotal += amount
        return runningTotal
    }
    return incrementor
}

一個(gè)函數(shù)makeIncrementor ，它有一個(gè)Int型的參數(shù)amout, 并且它有一個(gè)外部參數(shù)名字forIncremet，意味著你調(diào)用的時(shí)候，必須使用這個(gè)外部名字。返回值是一個(gè)()-> Int的函數(shù)。

函數(shù)題內(nèi)，聲明了變量runningTotal 和一個(gè)函數(shù)incrementor。

incrementor函數(shù)并沒有獲取任何參數(shù)，但是在函數(shù)體內(nèi)訪問了runningTotal和amount變量。這是因?yàn)槠渫ㄟ^捕獲在包含它的函數(shù)體內(nèi)已經(jīng)存在的runningTotal和amount變量而實(shí)現(xiàn)。

由于沒有修改amount變量，incrementor實(shí)際上捕獲并存儲(chǔ)了該變量的一個(gè)副本，而該副本隨著incrementor一同被存儲(chǔ)。

所以我們調(diào)用這個(gè)函數(shù)時(shí)會(huì)累加：

import Cocoa

func makeIncrementor(forIncrement amount: Int) -> () -> Int {
    var runningTotal = 0
    func incrementor() -> Int {
        runningTotal += amount
        return runningTotal
    }
    return incrementor
}

let incrementByTen = makeIncrementor(forIncrement: 10)

// 返回的值為10
print(incrementByTen())

// 返回的值為20
print(incrementByTen())

// 返回的值為30
print(incrementByTen())

以上程序執(zhí)行輸出結(jié)果為：

10
20
30

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閉包是引用類型

上面的例子中，incrementByTen是常量，但是這些常量指向的閉包仍然可以增加其捕獲的變量值。

這是因?yàn)楹瘮?shù)和閉包都是引用類型。

無論您將函數(shù)/閉包賦值給一個(gè)常量還是變量，您實(shí)際上都是將常量/變量的值設(shè)置為對(duì)應(yīng)函數(shù)/閉包的引用。 上面的例子中，incrementByTen指向閉包的引用是一個(gè)常量，而并非閉包內(nèi)容本身。

這也意味著如果您將閉包賦值給了兩個(gè)不同的常量/變量，兩個(gè)值都會(huì)指向同一個(gè)閉包：

import Cocoa

func makeIncrementor(forIncrement amount: Int) -> () -> Int {
    var runningTotal = 0
    func incrementor() -> Int {
        runningTotal += amount
        return runningTotal
    }
    return incrementor
}

let incrementByTen = makeIncrementor(forIncrement: 10)

// 返回的值為10
incrementByTen()

// 返回的值為20
incrementByTen()

// 返回的值為30
incrementByTen()

// 返回的值為40
incrementByTen()

let alsoIncrementByTen = incrementByTen

// 返回的值也為50
print(alsoIncrementByTen())

以上程序執(zhí)行輸出結(jié)果為：

50