Swift 閉包

在本文中，您將通過示例學(xué)習(xí)什么是閉包，語法，Swift中的閉包類型。

在Swift函數(shù)一文中，我們使用func關(guān)鍵字創(chuàng)建了一個函數(shù)。但是，Swift中還有另一種特殊的函數(shù)類型，稱為閉包，無需使用關(guān)鍵字func和函數(shù)名即可定義閉包。
像函數(shù)一樣，閉包可以接受參數(shù)并返回值。它還包含一組語句，這些語句在調(diào)用后執(zhí)行，并且可以作為函數(shù)分配給變量/常量。

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:

• 根據(jù)上下文推斷參數(shù)和返回值類型

• 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）

• 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)...)

• 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
}

在線示例

let simpleClosure = {
    print("Hello, World!")
}
simpleClosure()

以上程序執(zhí)行輸出結(jié)果為：

Hello, World!

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
}

在線示例

let simpleClosure:(String) -> (String) = { name in
    
    let greeting = "Hello, World! " + "Program"
    return greeting
}

let result = simpleClosure("Hello, World")
print(result)

以上程序執(zhí)行輸出結(jié)果為：

Hello, World! Program

閉包表達(dá)式

閉包表達(dá)式是一種利用簡潔語法構(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單明了。

sorted 方法

Swift 標(biāo)準(zhǔn)庫提供了名為 sorted(by:) 的方法，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(jìn)行排序。

排序完成后，sorted(by:) 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 sorted(by:) 方法修改。

sorted(by:)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(dāng)排序結(jié)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。

在線示例

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.sorted(by: 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(yīng)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(jìn)行字母逆序排序，"AT"將會排在"AE"之前。

參數(shù)名稱縮寫

Swift 自動為內(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)。

在線示例

import Cocoa
let names = ["AT", "AE", "D", "S", "BE"]
var reversed = names.sorted( by: { $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(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)列表中省略對其定義, 并且對應(yīng)參數(shù)名稱縮寫的類型會通過函數(shù)類型進(jìn)行推斷。in 關(guān)鍵字同樣也可以被省略.

運算符函數(shù)

實際上還有一種更簡短的方式來撰寫上面實例中的閉包表達(dá)式。

Swift 的String類型定義了關(guān)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.sorted(by: >)
print(reversed)

以上程序執(zhí)行輸出結(jié)果為：

["S", "D", "BE", "AT", "AE"]

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(dá)式，函數(shù)支持將其作為最后一個參數(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
}

在線示例

import Cocoa
let names = ["AT", "AE", "D", "S", "BE"]
//尾隨閉包
var reversed = names.sorted() { $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)式一個參數(shù)，當(dāng)您使用尾隨閉包時，您甚至可以把()省略掉。

reversed = names.sorted { $0 > $1 }

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。

看這個實例：

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(diào)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)體內(nèi)，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(nèi)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(nèi)已經(jīng)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(diào)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(jié)果為：

10
20
30

閉包是引用類型

上面的實例中，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(shè)置為對應(yīng)函數(shù)/閉包的引用。 上面的實例中，incrementByTen指向閉包的引用是一個常量，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(jié)果為：

50