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. 可以使用簡化參數(shù)名，如$0, $1(從0開始，表示第i個參數(shù)...)
4. 提供了尾隨閉包語法(Trailing closure syntax)

語法

以下定義了一個接收參數(shù)并返回指定類型的閉包語法：

{(parameters) -> return type in
   statements
}

實例

import Cocoa

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

以上程序執(zhí)行輸出結果為：

Swift 閉包實例。

以下閉包形式接收兩個參數(shù)并返回布爾值：

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

實例

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)行輸出結果為：

10

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閉包表達式

閉包表達式是一種利用簡潔語法構建內聯(lián)閉包的方式。 閉包表達式提供了一些語法優(yōu)化，使得撰寫閉包變得簡單明了。

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sort 函數(shù)

Swift 標準庫提供了名為sort的函數(shù)，會根據(jù)您提供的用于排序的閉包函數(shù)將已知類型數(shù)組中的值進行排序。

排序完成后，sort(_:)方法會返回一個與原數(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)組不會被sort(_:)方法修改。

sort(_:)方法需要傳入兩個參數(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值，并返回一個布爾類型值來表明當排序結束后傳入的第一個參數(shù)排在第二個參數(shù)前面還是后面。如果第一個參數(shù)值出現(xiàn)在第二個參數(shù)值前面，排序閉包函數(shù)需要返回true，反之返回false。

實例

import Cocoa

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

// 使用普通函數(shù)(或內嵌函數(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)行輸出結果為：

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

如果第一個字符串 (s1) 大于第二個字符串 (s2)，backwards函數(shù)返回true，表示在新的數(shù)組中s1應該出現(xiàn)在s2前。 對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"。 其將進行字母逆序排序，"AT"將會排在"AE"之前。

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參數(shù)名稱縮寫

Swift 自動為內聯(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來順序調用閉包的參數(shù)。

實例

import Cocoa

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

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

$0和$1表示閉包中第一個和第二個String類型的參數(shù)。

以上程序執(zhí)行輸出結果為：

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

如果你在閉包表達式中使用參數(shù)名稱縮寫, 您可以在閉包參數(shù)列表中省略對其定義, 并且對應參數(shù)名稱縮寫的類型會通過函數(shù)類型進行推斷。in 關鍵字同樣也可以被省略.

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運算符函數(shù)

實際上還有一種更簡短的方式來撰寫上面例子中的閉包表達式。

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

import Cocoa

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

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

以上程序執(zhí)行輸出結果為：

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

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尾隨閉包

尾隨閉包是一個書寫在函數(shù)括號之后的閉包表達式，函數(shù)支持將其作為最后一個參數(shù)調用。

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

// 以下是不使用尾隨閉包進行函數(shù)調用
someFunctionThatTakesAClosure({
    // 閉包主體部分
})

// 以下是使用尾隨閉包進行函數(shù)調用
someFunctionThatTakesAClosure() {
  // 閉包主體部分
}

實例

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)行輸出結果為：

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

注意： 如果函數(shù)只需要閉包表達式一個參數(shù)，當您使用尾隨閉包時，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不存在，閉包仍然可以在閉包函數(shù)體內引用和修改這些值。

Swift最簡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。

看這個例子：

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

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

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

incrementor函數(shù)并沒有獲取任何參數(shù)，但是在函數(shù)體內訪問了runningTotal和amount變量。這是因為其通過捕獲在包含它的函數(shù)體內已經存在的runningTotal和amount變量而實現(xiàn)。

由于沒有修改amount變量，incrementor實際上捕獲并存儲了該變量的一個副本，而該副本隨著incrementor一同被存儲。

所以我們調用這個函數(shù)時會累加：

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。

這是因為函數(shù)和閉包都是引用類型。

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

這也意味著如果您將閉包賦值給了兩個不同的常量/變量，兩個值都會指向同一個閉包：

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)行輸出結果為：

50