Swift 中的Closures(閉包)詳解

在Swift沒有發布之前，所有人使用OC語言編寫Cocoa上的程序，而其中經常被人們討論的其中之一 -- Block 一直備受大家的喜愛。在Swift中，同樣有這樣的一個角色，用於當開發者需要異步執行的之後使用的一種語法 - Closure。中文翻譯為閉包。

閉包出了可以進行異步執行之外，它的完整使用還依賴閉包本身的變量、常量的捕獲。閉包捕獲並存儲對它們定義的上下文中的任何常量和變量的引用，這也就意味著，你可以在任何時候異步執行閉包的時候獲取之前的所有的環境變量。而實際上，閉包類似於Swift 中的匿名函數，在上一篇文章中，介紹了高階函數和嵌套函數，它們和閉包有者不可分割的一些聯系。比如，最簡單的閉包起始就是一個高階函數，只是在閉包做為參數變量的時候，閉包是匿名、書寫時實現。當對於一般的高階函數，閉包更輕量級。

本文介紹幾種閉包的形式，以及一些閉包的特性。

一、閉包的基本形式

這是一個最基本的閉包的形式：

{ (parameters) -> return type in
    statements
}

閉包中，包含三要素： 參數，返回類型，閉包體。 其中參數和返回類型可以忽略， 但是一個閉包體必需存在，實際上就算在閉包體裏面，什麽都不寫，閉包體本身還是以不執行任何代碼的形式存在。

reversedNames = names.sorted(by: { (s1: String, s2: String) -> Bool in
    return s1 > s2
})

這是一個高階函數，同時，也是一個閉包的基本使用。包含了 參數及類型，返回值類型，閉包體。

我們可以簡寫閉包的形式，采用內聯的方式書寫：

 reversedNames = names.sorted(by: { (s1: String, s2: String) -> Bool in return s1 > s2 } )

在閉包中，因為包含了上下文的變量和常量的引用，並做了類型推斷，所以，實際上，對於閉包的參數來說，類型是固定的,當然返回的類型也是固定的，swift允許開發者書寫時省略。就像下面這樣:

reversedNames = names.sorted(by: { s1, s2 in return s1 > s2 } )

如果閉包是的閉包體是單個表達式（只有一條執行語句）的時候，甚至可以將return都省略

reversedNames = names.sorted(by: { s1, s2 in s1 > s2 } )

另外swift的閉包又一個特性：Swift自動為內聯閉包提供簡寫參數名稱，可用於通過名稱$ 0，$ 1，$ 2等引用閉包參數的值。

如果在閉包表達式中使用這些簡寫參數名稱，則可以從其定義中省略閉包的參數列表，並根據預期的函數類型推斷速記參數名稱的數量和類型。 in關鍵字也可以省略，因為閉包表達式完全由其主體組成：

reversedNames = names.sorted(by: { $0 > $1 } )

這樣還不夠完美，如果將” > “符號重載，使 $0 > $1 直接用 > 代替是不是更加簡潔呢？ 當然可以，事實上，swift中的 > 已經被定義了 > 指代兩個Swift string之間的比較，並返回一個 Bool值。那麽我們的最終版本應該是這樣的：

reversedNames = names.sorted(by: >)

二、尾隨閉包

如果你定義了一個閉包，將之作為一個函數的最後的一個參數，並且，由於之前還包含了其他的參數，導致這個函數變得很長，你可以使用一種簡短的方式書寫閉包。像下面這樣的函數：

func someFunctionThatTakesAClosure(closure: () -> Void) {
    // function body goes here
}

如果我們調用的使用，應該是這樣的：

someFunctionThatTakesAClosure(closure: {
    // closure‘s body goes here
})

像這樣的情況，我們考慮它構成了尾隨閉包，對於尾隨閉包，有另一中更加簡便的方式書寫：

someFunctionThatTakesAClosure() {
    // trailing closure‘s body goes here
}

註意，這時候，閉包的標簽 closure 應該被省略。

這樣的情況，我們可以寫出閉包的最終版本的特別版本：

reversedNames = names.sorted(>)

尾隨閉包使用在一個長度很長的閉包下，效果更好。你可以使用這個技巧寫出很簡短優雅的代碼。

三、閉包捕獲值

之前其實已經介紹了，閉包的本質類似於一個嵌套函數，它具有和嵌套函數一樣能力：獲取局部的變量和常量，在一個閉包中：它可以獲取到外部函數所有參數，和外部函數內定義的任何的常量和變量。

這裏有個嵌套的函數，他和閉包的作用一樣：

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

incrementer 可以獲取到amount和runingTotal的值來使用。

調用：

let incrementByTen = makeIncrementer(forIncrement: 10)    //綁定引用， 保證用完不會消失。

incrementByTen()
// returns a value of 10
incrementByTen()
// returns a value of 20
incrementByTen()
// returns a value of 30

incrementer 這個嵌套的函數一值在改變runningTotal的值，同時接收不斷變化的amount。

如果換一個函數變量引用，那麽值則會被刷新：

let incrementBySeven = makeIncrementer(forIncrement: 7)
incrementBySeven()
// returns a value of 7

閉包的引用具有關聯性。和一般的變量一樣：

let alsoIncrementByTen = incrementByTen
alsoIncrementByTen()
// returns a value of 50

四、逃逸閉包

在網絡請求的過程中，大部分時候都是異步操作的，一般的閉包，雖然已經定義了閉包的閉包體（閉包實現），但是在請求回調的時候，閉包可能不會被調用。原因是可能被釋放， 或者可能被修改。

如果需要保證做到異步的調用，那麽需要在閉包的參數前加 @escaping標記。

添加@escaping標記的閉包，意味著，如果需要訪問自身的自身的變量的時候，必須在閉包內包含自身的引用（或者自身的屬性、變量等）。

下面是兩種是否帶標簽的閉包的對比：

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

func someFunctionWithNonescapingClosure(closure: () -> Void) {
    closure()
}

兩者調用：

class SomeClass {
    var x = 10
    func doSomething() {
        someFunctionWithEscapingClosure { self.x = 100 }
        someFunctionWithNonescapingClosure { x = 200 }
    }
}

默認的閉包都是 非逃逸閉包。

五、Autoclosures 自動閉包

自動閉包的意思是當閉包做為函數的參數的時候，對於閉包的內容執行的時機取決於誰。 普通的閉包，將會在讀取閉包的時候執行，而自動閉包，在讀取的時候，將閉包做為其參數類型處理，只有等到執行閉包的時候才會處理閉包內的內容。

// customersInLine is ["Ewa", "Barry", "Daniella"]
func serve(customer customerProvider: @autoclosure () -> String) {
    print("Now serving \(customerProvider())!")
}
serve(customer: customersInLine.remove(at: 0))
// Prints "Now serving Ewa!"

在執行之前，customerProvider被當作一個 () -> String 處理，而不會涉及到閉包體內部的處理。 如果不使用@autoclosure，那麽函數處理閉包體內的內容。

日常的開發可以使用：

public func Dlog( item:@autoclosure ()->Any){
    #if DEBUG
        print(item())
    #else
        
    #endif
}

默認的自動閉包是 非逃逸閉包，如果想變成逃逸閉包，可以如下：

func collectCustomerProviders(_ customerProvider: @autoclosure @escaping () -> String) {
    customerProviders.append(customerProvider)
}

Swift 中的Closures(閉包)詳解