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 匿名函數比較相似。

全局函數和嵌套函數其實就是特殊的閉包。

閉包的形式有：

全局函數 嵌套函數 閉包運算式
有名字但不能捕獲任何值。 有名字，也能捕獲封閉函數內的值。 無名閉包，使用羽量級語法，可以根據上下文環境捕獲值。

Swift中的閉包有很多優化的地方:

  1. 根據上下文推斷參數和返回值類型
  2. 從單行運算式閉包中隱式返回（也就是閉包體只有一行代碼，可以省略return）
  3. 可以使用簡化參數名，如$0, $1(從0開始，表示第i個參數...)
  4. 提供了尾隨閉包語法(Trailing closure syntax)

    5. 語法

    以下定義了一個接收參數並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()

    以上程式執行輸出結果為：

    Swift 閉包實例。

    以下閉包形式接收兩個參數並返回布爾值：

    {(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)

    以上程式執行輸出結果為：

    10

    閉包運算式

    閉包運算式是一種利用簡潔語法構建內聯閉包的方式。 閉包運算式提供了一些語法優化，使得撰寫閉包變得簡單明瞭。

    sorted 方法

    Swift 標準庫提供了名為 sorted(by:) 的方法，會根據您提供的用於排序的閉包函數將已知類型數組中的值進行排序。

    排序完成後，sorted(by:) 方法會返回一個與原數組大小相同，包含同類型元素且元素已正確排序的新數組。原數組不會被 sorted(by:) 方法修改。

    sorted(by:)方法需要傳入兩個參數：

    • 已知類型的數組
    • 閉包函數，該閉包函數需要傳入與數組元素類型相同的兩個值，並返回一個布爾類型值來表明當排序結束後傳入的第一個參數排在第二個參數前面還是後面。如果第一個參數值出現在第二個參數值前面，排序閉包函數需要返回 true，反之返回 false。

    實例

    import Cocoa

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

// 使用普通函數(或內嵌函數)提供排序功能,閉包函數類型需為(String, String) -> Bool。

func backwards(s1: String, s2: String) -> Bool {
    return s1 > s2
}
var reversed = names.sorted(by: backwards)

print(reversed)

    以上程式執行輸出結果為：

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

    如果第一個字串 (s1) 大於第二個字串 (s2)，backwards函數返回true，表示在新的數組中s1應該出現在s2前。 對於字串中的字元來說，"大於" 表示 "按照字母順序較晚出現"。 這意味著字母"B"大於字母"A"，字串"S"大於字串"D"。 其將進行字母逆序排序，"AT"將會排在"AE"之前。

    參數名稱縮寫

    Swift 自動為內聯函數提供了參數名稱縮寫功能，您可以直接通過$0,$1,$2來順序調用閉包的參數。

    實例

    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。

    以上程式執行輸出結果為：

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

    如果你在閉包運算式中使用參數名稱縮寫, 您可以在閉包參數列表中省略對其定義, 並且對應參數名稱縮寫的類型會通過函數類型進行推斷。in 關鍵字同樣也可以被省略.

    運算符函數

    實際上還有一種更簡短的方式來撰寫上面例子中的閉包運算式。

    Swift 的String類型定義了關於大於號 (>) 的字串實現，其作為一個函數接受兩個String類型的參數並返回Bool類型的值。 而這正好與sort(_:)方法的第二個參數需要的函數類型相符合。 因此，您可以簡單地傳遞一個大於號，Swift可以自動推斷出您想使用大於號的字串函數實現：

    import Cocoa

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

var reversed = names.sorted(by: >)
print(reversed)

    以上程式執行輸出結果為：

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

    尾隨閉包

    尾隨閉包是一個書寫在函數括弧之後的閉包運算式，函數支持將其作為最後一個參數調用。

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

}

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

// 以下是使用尾隨閉包進行函數調用
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.sorted() { $0 > $1 }
print(reversed)

    sort() 後的 { $0 > $1} 為尾隨閉包。

    以上程式執行輸出結果為：

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

    注意： 如果函數只需要閉包運算式一個參數，當您使用尾隨閉包時，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數。

    即使定義這些常量和變數的原域已經不存在，閉包仍然可以在閉包函數體內引用和修改這些值。

    Swift最簡單的閉包形式是嵌套函數，也就是定義在其他函數的函數體內的函數。

    嵌套函數可以捕獲其外部函數所有的參數以及定義的常量和變數。

    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makeIncrementor ，它有一個Int型的參數amout, 並且它有一個外部參數名字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。

    函數體內，聲明了變數 runningTotal 和一個函數 incrementor。

    incrementor函數並沒有獲取任何參數，但是在函數體內訪問了runningTotal和amount變數。這是因為其通過捕獲在包含它的函數體內已經存在的runningTotal和amount變數而實現。

    由於沒有修改amount變數，incrementor實際上捕獲並存儲了該變數的一個副本，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())

    以上程式執行輸出結果為：

    10
20
30

    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數值。

    這是因為函數和閉包都是引用類型。

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

    這也意味著如果您將閉包賦值給了兩個不同的常量/變數，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())

    以上程式執行輸出結果為：

    50