PHP 閉包函數

匿名函數在程式語言中出現的比較早，最早出現在Lisp語言中，隨後很多的程式語言都開始有這個功能了， 

目前使用比較廣泛的Ja​​vascript以及C#，PHP直到5.3才開始真正支援匿名函數，C++的新標準C++0x也開始支援了。 

匿名函數是一類不需要指定標示符，而又可以被呼叫的函數或子例程，匿名函數可以方便的作為參數傳遞給其他函數，最常見應用是作為回調函數。

閉包(Closure) 
說到匿名函數，就不得不提到閉包了，閉包是詞法閉包(Lexical Closure)的簡稱，是引用了自由變量的函數，這個被應用的自由變量將和這個函數一同存在，即使離開了創建它的環境也一樣，所以閉包也可認為是有函數和與其相關引用組合而成的實體。在某些語言中，在函數內定義另一個函數的時候，如果內部函數引用到外部函數的變量，則可能產生閉包。在運行外部函數時，一個閉包就形成了。 

這個字和匿名函數很容易被混用，其實這是兩個不同的概念，這可能是因為很多語言實作匿名函數的時候允許形成閉包。

使用create_function()創建"匿名"函數 
前面提到PHP5.3才開始正式支援匿名函數，說到這裡可能會有細心讀者有意見了，因為有個函數是可以產生匿名函數的: create_function函數，在手冊裡可以查到這個函數在PHP4.1和PHP5中就有了，這個函數通常也能作為匿名回呼函數使用，例如如下: 

[php] view plaincopy 
array_walk($array, create_function('$value', 'echo $value'));  

這段程式碼只是將數組中的值依序輸出，當然也依序輸出，當然也依序輸出，當然也依序輸出數組能做更多的事情。 那為什麼這不算真正的匿名函數呢，我們先看看這個函數的回傳值，這個函數回傳一個字串，通常我們可以像下面這樣呼叫一個函數: 
[php] view plaincopy 
   
function a() {      echo 'function a';  
}  
   
$a = 'a';  
約阿(); php] view plaincopy 
   
function do_something($callback) {  
    //    $callback();  
}  

這樣就能實現於函數do_something()執行完成之後呼叫$callback指定的函數。回到create_function函數的回傳值:函數傳回一個唯一的字串函數名，出現錯誤的話則回傳FALSE。這麼說這個函數也只是動態的創建了一個函數，而這個函數是有函數名的，也就是說，其實這並不是匿名的。只是創建了一個全域唯一的函數而已。
[php] view plaincopy 
$func = create_function('', 'echo "Function created dynamic";');  created dynamic  
   
$my_func = 'lambda_1';  
$my_func(); // 不存在這個函數  
lambda_1(); // 不存在這個功能的理解，後面透過函數名稱來呼叫卻失敗了，這就有些不好理解了，php是怎麼保證這個函數是全域唯一的? lambda_1看起來也是一個很普通的函數名，如果我們先定義一個叫做lambda_1的函數呢?這裡函數的返回字串會是lambda_2，它在創建函數的時候會檢查是否這個函數是否存在知道找到合適的函數名，但如果我們在create_function之後定義一個叫做lambda_1的函數會怎麼樣呢? 這樣就出現函數重複定義的問題了，這樣的實作恐怕不是最好的方法，實際上如果你真的定義了名為lambda_1的函數也是不會出現我所說的問題的。這究竟是怎麼回事呢?上面程式碼的倒數2兩行也說明了這個問題，實際上並沒有定義名為lambda_1的函數。

也就是說我們的lambda_1和create_function返回的lambda_1並不是一樣的!? 怎麼會這樣呢? 那隻能說明我們沒有看到實質，只看到了表面，表面是我們在echo的時候輸出了lambda_1，而我們的lambda_1是我們自己敲入的. 我們還是使用debug_zval_dump函數來看看吧。 

[php] view plaincopy 
$func = create_function('', 'echo "Hello";');  
   // string(9) " lambda_1" ​​refcount(2)  
debug_zval_dump($my_func_name); // string(8) "lambda_1" ​​refcount(2)  

看出來了吧，他們的長度居然不一樣，長度不一樣就是說出來了吧函數，所以我們呼叫的函數當然是不存在的，我們還是直接看看create_function函數到底都做了什麼吧。此實作請見: $PHP_SRC/Zend/zend_builtin_functions.c 

[php] view plaincopy 
#define LAMBDA_TEMP_FUNCNAME    " lambda_func" LAMBDA_TEMP_FUNCNAME     
    // ... 省去無關代碼  
    function_name = (char * ) emalloc(sizeof("0lambda_")+MAX_LENGTH_OF_LONG);  
    function_name[0] = '這在Javascript中很常見， 但在PHP中這樣並不可以， 給物件的屬性複製是不能被呼叫的， 這樣使用將會導致類別尋找類別中定義的方法，在PHP中屬性名稱和定義的方法名稱是可以重複的， 這是由PHP的類別模型所決定的， 當然PHP在這方面是可以改進的， 後續的版本中可能會允許這樣的調用，這樣的話就更容易靈活的實現一些功能了。目前想要實現這樣的效果也是有方法的: 使用另外一個魔幻方法__call()，至於怎麼實現就留給各位讀者當做習題吧。

閉包的使用 
PHP使用閉包(Closure)來實現匿名函數， 匿名函數最強大的功能也就在匿名函數所提供的一些動態特性以及閉包效果，匿名函數在定義的時候如果需要使用作用域外的變數需要使用以下的語法來實現: 

[php] view plaincopy 
$name = 'TIPI Team';  
$func = function() use($name) { , $name";  
}  
   
$func(); // Hello TIPI Team  

這個use語句看起來挺死的， 尤其是和Javascript比起來，這也應該是PHP-Core綜合才考慮使用的語法， 因為和Javascript的作用域不同， PHP在函數內定義的變量預設就是局部變量， 而在Javascript中則相反，除了明確定義的才是局部變量， PHP在變異的時候則無法確定變量是局部變數還是上層作用域內的變量， 當然也可能有辦法在編譯時確定，不過這樣對於語言的效率和複雜性就有很大的影響。 

這個語法比較直接，如果需要存取上層作用域內的變數則需要使用use語句來申明， 這樣也簡單易讀，說到這裡， 其實可以使用use來實現類似global語句的效果。

匿名函數在每次執行的時候都能訪問到上層作用域內的變量， 這些變量在匿名函數被銷毀之前始終保存著自己的狀態，例如如下的例子: 

[php] view plaincopy 
php  
function getCounter() {      $i = 0;  
    return function() use($i) { //   };
}  
   Sharp預設PHP是透過拷貝的方式傳入上層變數進入匿名函數，如果需要改變上層變數的值則需要以引用的方式傳遞。所以上面得程式碼沒有輸出1， 2而是1，1。 

閉包的實作 
前面提到匿名函數是透過閉包來實現的， 現在我們開始看看閉包(類別)是怎麼實現的。匿名函數和普通函數除了是否有變數名稱以外並沒有差別，閉包的實作碼在$PHP_SRC/Zend/zend_closure.c。匿名函數"物件化"的問題已經透過Closure實現， 而對於匿名是怎麼樣存取到創建該匿名函數時的變數的呢? 

例如如下這段程式碼: 

[php] view plaincopy 
$i=100;  
$counter = function() use($i) {  
    debug_zval_dump($i);  
} 的opcode了 

[php] view plaincopy 
$ php -dvld.active=1 closure.php  
   vars:  !0 = $i, !1 = $counter  
vars:  !0 = $i, !1 = $counter  
vars:  !0 = $i, !1 = $counter              fetch          ext  return  operands  
------ -------------------------------------------------- ----------------  
0  >   ASSIGN                          0, 100  
1      ZEND_DECLARE_LAMBDA_FUNCTION              2      分配                                                  !1, ~1  
3      INIT_FCALL_BY_NAME                                      !1  
4      DO_FALL_BY_NAME                            0            
5                                                  1  
   
函數名稱：  {closure}  
操作數：  5  
編譯變量：  !0 = $i  
line     # *  op                           fetch ext 返回操作數
------------------------------------------------ ------------ ----------------------------------  
  3     0  > FETCH_R                     靜態             $0      'i'  
       1      分配                                                  !0, $0  
  4     2      SEND_VAR                                              !0  
        3      DO_FCALL                                      1          'debug_zval_dump'  
  5     4    > RETURN                                                  null  

以上情況為準一些無關的輸出，從上到下，第1開始將100 賦值給!0 賦值$ i，執行ZEND_DECLARE_LAMBDA_FUNCTION，那我們去相關的操作碼執行函數中看看這裡是怎麼執行的，這個操作碼的處理函數位於$PHP_SRC/Zend/zend_vm_execute.h中: 

[php] view plaincopy 
static int ZEND_FASTCALL ZEND_DECLARE_LAMBDA_FUNCTION_SPEC_CONST_CONST_HANDLER(ZEND_OPCODE_HANDLER_ARGS) 
{  ); zend_function *op_array;  
   
    if (zend_hash_quick_find(EG(function_table), Z_STRVAL(opline->op1.u .constant), Z_STRLEN(opline->op1.u.constant), Z_LVAL(opline->op2.u.constant), (void * ) &op_arra  
y) == FAILURE || {  
        zend_error_noreturn(E_ERROR, "未找到閉包的基本lambda 函數");  
    }  
zend_create_closure(&EX_T(opline->result.u.var).tmp_var, op_array TSRMLS_CC);  
   
   函數來創建一個閉包物件, 那我們繼續看看位於$PHP_SRC/Zend/zend_closures.c的zend_create_closure()函數都做了些什麼。

[php] view plaincopy 
ZEND_API void zend_create_closure(zval *res, zend_function *func TSRMLS_DC)  
{  _init_ex(res, zend_ce_closure);  
   
    closure = (zend_closure *)zend_object_store_get_object(res TSRMLS_CC) ;  
   
    closure->func = *func;  
   
    if (closure->func.type == ZEND_USER_FUNCTION) {匿名函數是使用者定義的>func.op_array.static_variables) {  
            HashTable *static_variables = closure->func.op_array.static_variables;  
   
             sure->func.op_array.static_variables);   
            zend_hash_init(closure->func.op_array. static_variables, zend_hash_num_elements(static_variables), NULL, ZVAL_PTR_DTOR, 0);  
   
              zend_hash_apply_with_arguments(static_variables TSRMLS_CC, (apply_func_args_t)zval_copy_static_var, 1, closure->func.op_array.static_variables) ;  
        }  
        (*closure->func.op_array.refcount)++;     
}  

如上段程式碼註解中所說, 繼續看看zval_copy_static_var( )函式的實作: 

[php] view plaincopy 
static int zval_copy_static_var(zval **p TSRMLS_DC, int num_args, va_​​list args, zend_hash_key margkey) o; Table*);  
    zend_bool is_ref;  
   
    // 只針對透過use語句類型的靜態變數進行取值操作， 否則匿名函數體內的靜態變數也會影響作用域以外的變數  
_  ) {  
        is_ref = Z_TYPE_PP(p) & IS_LEXICAL_REF;  
   
       zend_rebuild_symbol_table(TSRMLS_C);  
        }  
       table) , key->arKey, key->nKeyLength, key->h, (void **) &p) == FAILURE) {  
             
   
                // 若是引用變量，且為建立一個暫時變數一邊在匿名函數定義之後對變數進行操作  
                ALLOC_INIT_ZVAL(tmp);   
                zend_hash_quick_add(EG(active_symbol_table), key->arKey, key->nKeyLength, key->h, &tmp , sizeof(zval*), (void**)&p);  
            } else {  
// 如果不是引用則表示這個變數不存在  
                p = &EG(uninitialized_zval_ptr);  able: %s", key->arKey);  
            }  
       變項，則依是否為引用， 引用變項或複製  
            if (is_ref) {  
                 } else if (Z_ISREF_PP(p)) {  
             
        }  
    }  
if (zend_hash_quick_add(target, key->arKey, key->nKeyLength, key->h, p, sizeof(zval*), NULL) == SUCCESS) {  
    return ZEND_HASH_APPLY_KEEP;  
}

這個函數作為一個回調函數傳遞給zend_hash_apply_with_arguments()函數， 每次讀取到hash表中的值之後由這個函數進行處理，而這個函數對所有use語句定義的變數值賦值給這個匿名函數的靜態變量， 這樣匿名函數就能存取到use的變數了。