闭包
闭包表达式
在Swift中，可以通过func定义一个函数，也可以通过闭包表达式定义一个函数。
下面准确来说应该说是一个闭包表达式，而还有一个闭包是函数套函数，内部函数使用外部函数的局部变量，内部函数和变量才构成真正的闭包。
基本语法
{
(参数列表) -> 返回值类型 in
函数体代码
}
示例对比
普通函数定义：
func sum(_ v1: Int, _ v2: Int) -> Int {
v1 + v2
}
闭包表达式定义：
var fn = {
(v1: Int, v2: Int) -> Int in
return v1 + v2
}
fn(10, 20)
直接调用闭包表达式：
{
(v1: Int, v2: Int) -> Int in
return v1 + v2
}(10, 20)
闭包表达式的简写方法
func exec(v1: Int, v2: Int, fn: (Int, Int) -> Int) {
print(fn(v1, v2))
}
1. 完整形式：
exec(v1: 10, v2: 20, fn: {
(v1: Int, v2: Int) -> Int in
return v1 + v2
})
2. 省略参数类型：
exec(v1: 10, v2: 20, fn: {
v1, v2 in
return v1 + v2
})
3. 省略return关键字：
exec(v1: 10, v2: 20, fn: {
v1, v2 in v1 + v2
})
4. 使用参数名简写：
exec(v1: 10, v2: 20, fn: { $0 + $1 })
5. 使用运算符：
exec(v1: 10, v2: 20, fn: +)
尾随闭包
如果将一个很长的闭包表达式作为函数的最后一个实参，使用尾随闭包可以增强函数的可读性。
尾随闭包是一个被书写在函数调用括号后面的闭包表达式。
条件总结：
- 闭包表达式是最后一个实参就可以使用尾随闭包
基本用法
func exec(v1: Int, v2: Int, fn: (Int, Int) -> Int) {
print(fn(v1, v2))
}
exec(v1: 10, v2: 20) {
$0 + $1
}
唯一实参的情况
如果闭包表达式是函数的唯一实参，而且使用了尾随闭包的语法，那就不需要在函数名后边写圆括号。
func exec(fn: (Int, Int) -> Int) {
print(fn(1, 2))
}
exec(fn: { $0 + $1 })
exec() { $0 + $1 }
exec { $0 + $1 }
示例 - 数组的排序
Array的sort方法
func sort(by areInIncreasingOrder: (Element, Element) -> Bool)
/// 返回true: i1排在i2前面
/// 返回false: i1排在i2后面
各种写法示例
var nums = [11, 2, 18, 6, 5, 68, 45]
// 使用普通函数
func cmp(i1: Int, i2: Int) -> Bool {
// 大的排在前面
return i1 > i2
}
nums.sort(by: cmp) // [68, 45, 18, 11, 6, 5, 2]
// 使用完整闭包表达式
nums.sort(by: {
(i1: Int, i2: Int) -> Bool in
return i1 < i2
})
// 简化参数类型
nums.sort(by: { i1, i2 in return i1 < i2 })
// 简化return
nums.sort(by: { i1, i2 in i1 < i2 })
// 使用参数名简写
nums.sort(by: { $0 < $1 })
// 使用运算符
nums.sort(by: <)
// 使用尾随闭包
nums.sort() { $0 < $1 }
nums.sort { $0 < $1 }
// 结果：[2, 5, 6, 11, 18, 45, 68]
忽略参数
当闭包的参数不需要使用时，可以用下划线_来忽略。
func exec(fn: (Int, Int) -> Int) {
print(fn(1, 2))
}
exec { _, _ in 10 } // 10
闭包概念
定义
网上有各种关于闭包的定义，个人觉得比较严谨的定义是：
一个函数和它所捕获的变量/常量环境组合起来，称为闭包。
- 一般指定义在函数内部的函数
- 一般它捕获的是外层函数的局部变量/常量
闭包示例
typealias Fn = (Int) -> Int
func getFn() -> Fn {
var num = 0
func plus(_ i: Int) -> Int {
num += i
return num
}
return plus
}
// 返回的plus和num形成了闭包
var fn1 = getFn()
var fn2 = getFn()
fn1(1) // 1
fn2(2) // 2
fn1(3) // 4
fn2(4) // 6
fn1(5) // 9
fn2(6) // 12
闭包的本质
可以把闭包想象成是一个类的实例对象：
- 内存在堆空间
- 捕获的局部变量/常量就是对象的成员（存储属性）
- 组成闭包的函数就是类内部定义的方法
class Closure {
var num = 0
func plus(_ i: Int) -> Int {
num += i
return num
}
}
var cs1 = Closure()
var cs2 = Closure()
cs1.plus(1) // 1
cs2.plus(2) // 2
cs1.plus(3) // 4
cs2.plus(4) // 6
cs1.plus(5) // 9
cs2.plus(6) // 12
闭包表达式简写
func getFn() -> Fn {
var num = 0
return {
num += $0
return num
}
}
思考题
思考：如果num是全局变量呢？
如果num是全局变量，那么就不存在捕获外层函数局部变量的情况，严格来说就不是闭包了。
练习
练习1：多个闭包共享变量
typealias Fn = (Int) -> (Int, Int)
func getFns() -> (Fn, Fn) {
var num1 = 0
var num2 = 0
func plus(_ i: Int) -> (Int, Int) {
num1 += i
num2 += i << 1
return (num1, num2)
}
func minus(_ i: Int) -> (Int, Int) {
num1 -= i
num2 -= i << 1
return (num1, num2)
}
return (plus, minus)
}
let (p, m) = getFns()
p(5) // (5, 10)
m(4) // (1, 2)
p(3) // (4, 8)
m(2) // (2, 4)
等价的类实现：
class Closure {
var num1 = 0
var num2 = 0
func plus(_ i: Int) -> (Int, Int) {
num1 += i
num2 += i << 1
return (num1, num2)
}
func minus(_ i: Int) -> (Int, Int) {
num1 -= i
num2 -= i << 1
return (num1, num2)
}
}
var cs = Closure()
cs.plus(5) // (5, 10)
cs.minus(4) // (1, 2)
cs.plus(3) // (4, 8)
cs.minus(2) // (2, 4)
练习2：闭包数组
var functions: [() -> Int] = []
for i in 1...3 {
functions.append { i }
}
for f in functions {
print(f())
}
// 输出：
// 1
// 2
// 3
等价的类实现：
class Closure {
var i: Int
init(_ i: Int) {
self.i = i
}
func get() -> Int {
return i
}
}
var clses: [Closure] = []
for i in 1...3 {
clses.append(Closure(i))
}
for cls in clses {
print(cls.get())
}
注意事项
如果返回值是函数类型，那么参数的修饰要保持统一。
func add(_ num: Int) -> (inout Int) -> Void {
func plus(v: inout Int) {
v += num
}
return plus
}
var num = 5
add(20)(&num)
print(num) // 25
注意：
- 返回的函数类型是
(inout Int) -> Void
- 内部函数
plus的参数也必须是inout类型
- 调用时需要使用
&来传递inout参数
自动闭包
问题场景
// 如果第1个数大于0，返回第一个数。否则返回第2个数
func getFirstPositive(_ v1: Int, _ v2: Int) -> Int {
return v1 > 0 ? v1 : v2
}
getFirstPositive(10, 20) // 10
getFirstPositive(-2, 20) // 20
getFirstPositive(0, -4) // -4
使用函数类型参数
// 改成函数类型的参数，可以让v2延迟加载
func getFirstPositive(_ v1: Int, _ v2: () -> Int) -> Int {
return v1 > 0 ? v1 : v2()
}
getFirstPositive(-4) { 20 }
使用@autoclosure
func getFirstPositive(_ v1: Int, _ v2: @autoclosure () -> Int) -> Int {
return v1 > 0 ? v1 : v2()
}
getFirstPositive(-4, 20)
@autoclosure特点
-
@autoclosure会自动将20封装成闭包{ 20 }
-
@autoclosure只支持() -> T格式的参数
-
@autoclosure并非只支持最后1个参数
- 空合并运算符
??使用了@autoclosure技术
- 有
@autoclosure、无@autoclosure，构成了函数重载
- 为了避免与期望冲突，使用了
@autoclosure的地方最好明确注释清楚：这个值会被推迟执行
实际应用示例
Swift中的空合并运算符??就是使用了@autoclosure：
func ?? <T>(optional: T?, defaultValue: @autoclosure () throws -> T) rethrows -> T
这样可以避免不必要的计算：
let result = optionalValue ?? expensiveComputation()
只有当optionalValue为nil时，expensiveComputation()才会被执行。
总结
闭包的核心概念
-
闭包表达式：
{ (参数) -> 返回值 in 函数体 }
-
简写形式：从完整形式到运算符，逐步简化
-
尾随闭包：提高代码可读性
-
闭包定义：函数 + 捕获的环境变量
-
内存模型：类似于类的实例对象
使用场景
- 函数式编程
- 异步回调
- 数组操作（sort、map、filter等）
- 延迟计算
- 自定义控制流
最佳实践
- 能简写的地方尽量简写，提高代码简洁性
- 使用尾随闭包提高可读性
- 注意闭包的捕获机制，避免循环引用
- 合理使用
@autoclosure进行延迟计算
- 理解闭包的内存模型，帮助优化性能
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下面是Encoder协议
由源码可以知道，它从对象属性得到key,映射对象属性和最终外部数据之间的对应关系。
它遵循了一个协议，协议下面有编码方法encode，就得到一个想要的类型，
