首先,闭包是一个高阶函数,高阶函数除了可以接受函数作为参数外,还可以把函数作为结果值返回。(不知道高阶函数是啥,点击链接)
先通过一个例子来了解一下如何把函数作为结果值返回:
通常情况下,求和的函数是这样定义的:
function sum(arr) {
return arr.reduce(function (x, y) {
return x + y;
});
}
sum([1, 2, 3, 4, 5]); // 15
但是,如果不需要立刻求和,而是在后面的代码中,根据需要再计算怎么办?可以不返回求和的结果,而是返回求和的函数!
function lazy_sum(arr) {
var sum = function () {
return arr.reduce(function (x, y) {
return x + y;
});
}
return sum;
}
当我们调用lazy_sum()时,返回的并不是求和结果,而是求和函数:
var f = lazy_sum([1, 2, 3, 4, 5]); // function sum()
调用函数f时,才真正计算求和的结果:
f(); // 15
在上面的例子中,我们在函数lazy_sum中又定义了函数sum,并且,内部函数sum可以引用外部函数lazy_sum的参数和局部变量, 当lazy_sum返回函数sum时,相关参数和变量都保存在返回的函数中,这种称为“闭包(Closure)” 的程序结构拥有极大的威力。
请注意: 当我们调用lazy_sum()时,每次调用都会返回一个新的函数,即使传入相同的参数:
var f1 = lazy_sum([1, 2, 3, 4, 5]);
var f2 = lazy_sum([1, 2, 3, 4, 5]);
f1 === f2; // false
// f1()和f2()的调用结果互不影响。
返回的函数在其定义内部,引用了局部变量arr,所以,当一个函数返回了一个函数后,其内部的局部变量还会被新函数引用。例如:f1函数会引用lazy_sum传递的arr。
请注意: 返回的函数并没有立刻执行,而是直到调用了f()才执行:
function count() {
var arr = [];
for (var i=1; i<=3; i++) {
arr.push(function () {
return i * i;
});
}
return arr;
}
var results = count();
var f1 = results[0];
var f2 = results[1];
var f3 = results[2];
在上面的例子中,每次循环,都创建了一个新的函数,然后,把创建的3个函数都添加到一个Array中返回了。
你可能认为调用f1(),f2()和f3()结果应该是1,4,9,但实际结果是:
f1(); // 16
f2(); // 16
f3(); // 16
原因就在于返回的函数引用了变量i,但它并非立刻执行。等到3个函数都返回时,它们所引用的变量i已经变成了4,因此最终结果为16。
返回闭包时牢记的一点就是:返回函数不要引用任何循环变量,或者后续会发生变化的变量。
如果一定要引用循环变量怎么办?方法是再创建一个函数,用该函数的参数绑定循环变量当前的值,无论该循环变量后续如何更改,已绑定到函数参数的值不变:
function count() {
var arr = [];
for (var i=1; i<=3; i++) {
arr.push((function (n) {
return function () {
return n * n;
}
})(i)); // 创建一个匿名函数并立刻执行
}
return arr;
}
var results = count();
var f1 = results[0];
var f2 = results[1];
var f3 = results[2];
f1(); // 1
f2(); // 4
f3(); // 9
难道闭包就是为了返回一个函数然后延迟执行吗?
当然不是!闭包有非常强大的功能。举个栗子:
在面向对象的程序设计语言里,比如Java和C++,要在对象内部封装一个私有变量,可以用private修饰一个成员变量。
在没有class机制,只有函数的语言里,借助闭包,同样可以封装一个私有变量。我们用JavaScript创建一个计数器:
function create_counter(initial) {
var x = initial || 0;
return {
inc: function () {
x += 1;
return x;
}
}
}
它用起来像这样:
// 这里调用的是同样的,而上面的例子调用的都是不一样的
var c1 = create_counter();
c1.inc(); // 1
c1.inc(); // 2
c1.inc(); // 3
var c2 = create_counter(10);
c2.inc(); // 11
c2.inc(); // 12
c2.inc(); // 13
在返回的对象中,实现了一个闭包,该闭包携带了局部变量x,并且,从外部代码根本无法访问到变量x。换句话说,闭包就是携带状态的函数,并且它的状态可以完全对外隐藏起来。
闭包还可以把多参数的函数变成单参数的函数。例如,要计算xy可以用Math.pow(x, y)函数,不过考虑到经常计算x2或x3,我们可以利用闭包创建新的函数pow2和pow3:
function make_pow(n) {
return function (x) {
return Math.pow(x, n);
}
}
// 创建两个新函数:
var pow2 = make_pow(2);
var pow3 = make_pow(3);
// 值是传递给make_pow,然后将返回的函数,赋值给了pow2,此时pow2 是返回的函数function (x) { return Math.pow(x, n); }
// 所以,再次传递值得时候,是传递给function (x) { return Math.pow(x, n); } 里面的值
console.log(pow2(5)); // 25
console.log(pow3(7)); // 343
脑洞大开
很久很久以前,有个叫阿隆佐·邱奇的帅哥,发现只需要用函数,就可以用计算机实现运算,而不需要0、1、2、3这些数字和+、-、*、/这些符号。
JavaScript支持函数,所以可以用JavaScript用函数来写这些计算。来试试:
// 定义数字0:
var zero = function (f) {
return function (x) {
return x;
}
};
// 定义数字1:
var one = function (f) {
return function (x) {
return f(x); //传递函数,立即运行,相当于(f())();
}
};
// 定义加法:
function add(n, m) {
return function (f) {
return function (x) {
return m(f)(n(f)(x));
}
}
}
// 计算数字2 = 1 + 1:
var two = add(one, one);
// 计算数字3 = 1 + 2:
var three = add(one, two);
// 计算数字5 = 2 + 3:
var five = add(two, three);
// 给3传一个函数,会打印3次:
(three(function () {
console.log('print 3 times');
}))();
// 给5传一个函数,会打印5次:
(five(function () {
console.log('print 5 times');
}))();
参考:https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1022910821149312/1023021250770016