Lua中的闭包学习笔记

之前介绍 lua 的数据类型时，也提到过，lua 的函数是一种“第一类值（first-class value）”。它可以：

存储在变量或 table （例如和的实现）里

t = { p = print }
t.p("just a test!")

作为实参（也称其为“高阶函数（higher-order function）”）传递给其他函数调用

t = {2, 3, 1, 5, 4}
table.sort(t, function(a, b) return (a > b) end)

作为其他函数的返回值

function fun1(x) return fun2(x) end

函数在 lua 里“第一类值”的特性，使它成为一种灵活，极具弹性的数据类型，同时，也让它衍生出一些特殊的功能强大的语言机制：

闭包（closure）

lua 中的函数是带有词法作用域（lexical scoping）的第一类值，也可以说是函数变量的作用域，即函数的变量是有一定的效用范围的，变量只能在一定范围内可见或访问到。

例如如下代码：

function count()
    local uv = 0
    local function retfun()
        uv = uv + 1
        print(uv)
    end
    return retfun
end

上面函数 retfun 定义在函数 count 里，这里可以把函数 retfun 看作是函数 count 的内嵌（inner）函数，函数 count 视为函数 retfun 的外包（enclosing）函数。内嵌函数能访问外包函数已创建的所有局部变量，这种特征就是上面所说的词法作用域，而这些局部变量（例如上面的变量 uv）则称为该内嵌函数的外部局部变量（external local variable）或 upvalue。

执行函数 count ：

c1 = count()
c1()            -- 输出 1
c1()            -- 输出 2

上面两次调用 c1，会看到分别输出 1 和 2。

对于一个函数 count 里的局部变量 uv，当执行完 "c1 = count()" 后，它的生命周期本该结束，但是因为它已成了内嵌函数 retfun 的外部局部变量 upvalue，返回的内嵌函数 retfun 以 upvalue 的方式把 uv 的值保存起来，因此可以正确把值打印出来。

这种局部变量在函数返回后会继续存在，并且返回的函数可以正常调用那个局部变量，独立执行其逻辑操作的现象，在 lua 里称之为闭包（closure）

之所以说闭包是一个独立存在的个体，这个可以再把函数 count 赋给一个变量，然后执行看输出效果：

c2 = count()
c2()                --  输出 1

c1 跟 c2 都是相同的函数体，不过输出的值却不一样！这主要还是因为闭包是由相应函数原型的引用和外部局部变量 upvalue 组成。当调用函数造成 upvalue 值被改变时，这只会改变对应闭包的 upvalue 值，不会影响到其他闭包里的 upvalue 值，所以 c1 被调用 2 次后，外部局部变量 uv 的值的是 2，而新创建的 c2 初始的外部局部变量 uv 是 0，被调用之后会是 1。