Swift从入门到精通第六篇 - 闭包（Closures）初识

闭包（学习笔记）

环境Xcode 11.0 beta4 swift 5.1

闭包（Closures）
- 闭包有三种形式：
  - 全局函数是具有名称且不捕获任何值的闭包。
  - 嵌套函数是具有名称的闭包，可以从其封闭函数中捕获值。
  - 闭包表达式（closure expressions）是用轻量级语法编写的未命名闭包，可以从它们周围的上下文捕获值。

闭包表达式（Closure Expressions）

Swift的闭包表达式有一个干净、清晰的风格，通过优化，在常见场景中鼓励使用简洁、整洁的语法。这些优化包括:
- 从上下文中可以推导参数和返回值
- 隐式返回值即如果只有一句语句，如果需要返回值return关键字可以省略
- 简写的参数名字。例如$0
- 尾随闭包语法
闭包表达式基本语法

{ (<#parameters#>) -> <#return type#> in
    <#statements#>
}
// in 关键字表示闭包的参数、返回值结束，接下来的是闭包体的开始

尾随闭包：如果闭包是函数的最后一个参数，传入的实参可以写成尾随闭包这种形式，见下面的示例代码
闭包表达式简单示例

// 定义一个字符串数组
let names = ["Chris", "Alex", "Ewa", "Barry", "Daniella"]
// 定义一个闭包表达式
func backward(_ s1: String, _ s2: String) -> Bool {
    return s1 > s2
}
// 使用数自带的 sorted 方法， 此方法是接收一个闭包表达式
var reversedNames = names.sorted(by: backward)
// 输出结果
// reversedNames is equal to ["Ewa", "Daniella", "Chris", "Barry", "Alex"]
// 由于此闭包比较简单，可以直接写成内联形式，如下
reversedNames = names.sorted(by: {(s1: String, s2: String) -> Bool in 
    return s1 > s2
}) 
// 由于闭包可以自动推导类型，因为传入函数的参数类型肯定是 (String, String) -> Bool ，这意味着参数类型和返回值类型已确定，可以省略，简写如下
reversedNames = names.sorted(by: {s1, s2 in return s1 > s2 })
// 只有一句表达式，还可以简写如下， return 关键字也可以省略
reversedNames = names.sorted(by: {s1, s2 in s1 > s2 })
// 如果用简写的参数
reversedNames = names.sorted(by: {$0 > $1 })
// 如果用字符串已实现的运算符 >， 还可以简写
reversedNames = names.sorted(by: > )
// 用尾随闭包
reversedNames = names.sorted(){$0 > $1}
// 因为此函数只有一个参数，函数的小括号也可以省略
reversedNames = names.sorted{$0 > $1}

闭包值捕获（Capturing Values）

示例代码如下

func makeIncrementer(forIncrement amount: Int) -> () -> Int {
var runningTotal = 0
    func incrementer() -> Int {
        runningTotal += amount
        return runningTotal
    }
    return incrementer
}
let incrementByTen = makeIncrementer(forIncrement: 10)
incrementByTen()   // returns a value of 10 
incrementByTen()   // returns a value of 20
incrementByTen()   // returns a value of 30
let incrementBySeven = makeIncrementer(forIncrement: 7)
incrementBySeven() // returns a value of 7
incrementByTen()   // returns a value of 40

如果您将闭包分配给类实例的属性，并且闭包通过引用实例或其成员来捕获该实例，那么您将在闭包和实例之间创建一个强引用循环

class HTMLElement {
    let name: String
    let text: String?
    lazy var asHTML: () -> String = {
        if let text = self.text {
            return "<\(self.name)>\(text)</\(self.name)>"
        } else {
            return "<\(self.name) />"
        }
    }
    init(name: String, text: String? = nil) {
        self.name = name
        self.text = text
    }
    deinit {
        print("\(name) is being deinitialized")
    }
}
var paragraph: HTMLElement? = HTMLElement(name: "p", text: "hello, world")
print(paragraph!.asHTML()) // Prints "<p>hello, world</p>"
paragraph = nil // 此时 deinit方法并不会调用
// 这样会产生循环引用，见下图

Closure 循环引用

// 可以使用 unowned \ weak 解决循环引用问题
class HTMLElement {
    let name: String
    let text: String?
    lazy var asHTML: () -> String = {
        [unowned self] in
        if let text = self.text {
            return "<\(self.name)>\(text)</\(self.name)>"
        } else {
            return "<\(self.name) />"
        }
    }
    init(name: String, text: String? = nil) {
        self.name = name
        self.text = text
    }
    deinit {
        print("\(name) is being deinitialized")
    }
}
var paragraph: HTMLElement? = HTMLElement(name: "p", text: "hello, world")
print(paragraph!.asHTML()) // Prints "<p>hello, world</p>"
paragraph = nil // Prints "p is being deinitialized"

Closure 循环引用消除

如何定义一个捕获列表，用关键字 weak or unowned 中间用 ','分割

lazy var someClosure: (Int, String) -> String = {
    [unowned self, weak delegate = self.delegate!] (index: Int, stringToProcess: String) -> String in
    // closure body goes here
}

  - `unowned` 经常使用在闭包和相互引用的实例对象同时销毁的时候
  - `weak` 经常使用在当捕获的引用可能在将来的某个时刻变为nil时，弱引用始终是可选的类型，当它们引用的实例被释放时，将自动变为nil。这使您能够检查它们是否存在于闭包的主体中。

闭包是引用类型（Closures Are Reference Types）

// 继续上面的例子，如果将 incrementByTen 将赋值给一个新的常量或者变量，示例代码如下
let alsoIncrementByTen = incrementByTen
alsoIncrementByTen() // returns a value of 50
incrementByTen() // returns a value of 60

逃逸闭包（Escaping Closures）

用关键字 @escaping 修饰
如下例子当一个函数参数是闭包，要存入外部一个变量，此时必须要用 @escaping 修饰

var completionHandlers: [() -> Void] = []
func someFunctionWithEscapingClosure(completionHandler: @escaping () -> Void) {
    completionHandlers.append(completionHandler)
}

如果用 @escaping 修饰，那必须显示的调用 self

func someFunctionWithNonescapingClosure(closure: () -> Void) {
    closure()
}
class SomeClass {
    var x = 10
    func doSomething() {
        someFunctionWithEscapingClosure { self.x = 100 }
        someFunctionWithNonescapingClosure { x = 200 }
    }
}
let instance = SomeClass()
instance.doSomething()
print(instance.x)  // Prints "200"
completionHandlers.first?()
print(instance.x)  // Prints "100"

自动闭包（Autoclosures）

用标识符 @autoclosure 修饰
作为参数传递给函数的表达式，不接收任何参数并返回封装在表达式内的值（ () -> T 这种形式），如果只有一个数不可以省略大括号
自动闭包通常用在延迟计算，因为在调用闭包之前，内部的代码不会运行

var customersInLine = ["Chris", "Alex", "Ewa", "Barry", "Daniella"]
print(customersInLine.count) // Prints "5"
let customerProvider = { customersInLine.remove(at: 0) } // 定义一个闭包表达式 () -> String 
print(customersInLine.count)  // Prints "5"
print("Now serving \(customerProvider())!")  // Prints "Now serving Chris!"
print(customersInLine.count)  // Prints "4"
// 观察以下两段代码
// customersInLine now is ["Alex", "Ewa", "Barry", "Daniella"]
func serve(customer customerProvider: () -> String) {
    print("Now serving \(customerProvider())!")
}
serve(customer: { customersInLine.remove(at: 0) } )  // Prints "Now serving Alex!"
// customersInLine now is ["Ewa", "Barry", "Daniella"]
// 此处用了自动闭包， {}都省略了
func serve(customer customerProvider: @autoclosure () -> String) {
    print("Now serving \(customerProvider())!")
}
serve(customer: customersInLine.remove(at: 0))
// Prints "Now serving Ewa!"

可以同时使用自动闭包和逃逸闭包，用 @autoclosure @escaping 修饰，不分先后

// customersInLine is ["Barry", "Daniella"]
var customerProviders: [() -> String] = []
func collectCustomerProviders(_ customerProvider: @autoclosure @escaping () -> String) {
    customerProviders.append(customerProvider)
}
collectCustomerProviders(customersInLine.remove(at: 0))
collectCustomerProviders(customersInLine.remove(at: 0))
print("Collected \(customerProviders.count) closures.")
// Prints "Collected 2 closures."
for customerProvider in customerProviders {
    print("Now serving \(customerProvider())!")
}
// Prints "Now serving Barry!"
// Prints "Now serving Daniella!"

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