js中的閉包是如何使用的？

這篇文章主要介紹了JavaScript閉包，閉包(closure)是Javascript語言的一個難點,也是它的特色,很多高級應用都要依靠閉包實現

函數作為返回值

高階函數除了可以接受函數當參數外，還可以把函數當作結果值回傳。

我們來實作一個對Array的求和。通常情況下，求和的函數是這樣定義的：

function sum(arr) {
  return arr.reduce(function (x, y) {
    return x + y;
  });
}

sum([1, 2, 3, 4, 5]); // 15

但是，如果不需要立刻求和，而是在後面的程式碼中，根據需要再計算怎麼辦？可以不傳回求和的結果，而是傳回求和的函數！

function lazy_sum(arr) {
  var sum = function () {
    return arr.reduce(function (x, y) {
      return x + y;
    });
  }
  return sum;
}

當我們呼叫lazy_sum()時，傳回的不是求和結果，而是求和函數：

var f = lazy_sum([1, 2, 3, 4, 5]); // function sum()

呼叫函數f時，才真正計算求和的結果：

f(); // 15

在這個範例中，我們在函數lazy_sum中又定義了函數sum，並且，內部函數sum可以引用外在函數 lazy_sum的參數和局部變量，當lazy_sum返回函數sum時，相關參數和變數都會保存在傳回的函數中，這種稱為「閉包（Closure ）」的程序結構擁有極大的威力。

請再注意一點，當我們呼叫lazy_sum()時，每次呼叫都會回傳一個新的函數，即使傳入相同的參數：

var f1 = lazy_sum([1, 2, 3, 4, 5]);
var f2 = lazy_sum([1, 2, 3, 4, 5]);
f1 === f2; // false

f1()和f2()的呼叫結果互不影響。

閉包

注意到傳回的函數在其定義內部引用了局部變數arr，所以，當一個函數回傳了一個函數後，其內部的局部變數還被新函數引用，所以，閉包用起來簡單，實作起來可不容易。

另一個需要注意的問題是，傳回的函數並不是立刻執行，而是直到呼叫了f()才執行。我們來看一個例子：

function count() {
  var arr = [];
  for (var i=1; i<=3; i++) {
    arr.push(function () {
      return i * i;
    });
  }
  return arr;
}

var results = count();
var f1 = results[0];
var f2 = results[1];
var f3 = results[2];

在上面的例子中，每次循環，都創建了一個新的函數，然後，把創建的3個函數都加入到一個Array中返回了。

你可能認為呼叫f1() ，f2()和f3()結果應該是1，4，9，但實際結果是：

f1(); // 16
f2(); // 16
f3(); // 16

全部都是16 ！原因就在於傳回的函數引用了變數i，但它並非立刻執行。等到3個函數都回傳時，它們所引用的變數i已經變成了4，因此最終結果為16。

返回閉包時牢記的一點是：返回函數不要引用任何循環變量，或後續會發生變化的變數。

如果一定要引用循環變數怎麼辦？方法是再建立一個函數，用該函數的參數綁定循環變數目前的值，無論該循環變數後續如何更改，已綁定到函數參數的值不變：

function count() {
  var arr = [];
  for (var i=1; i<=3; i++) {
    arr.push((function (n) {
      return function () {
        return n * n;
      }
    })(i));
  }
  return arr;
}

var results = count();
var f1 = results[0];
var f2 = results[1];
var f3 = results[2];

f1(); // 1
f2(); // 4
f3(); // 9

注意這裡用了一個「建立一個匿名函數並立刻執行」的語法：

(function (x) {
  return x * x;
})(3); // 9

理論上講，創建一個匿名函數並立刻執行可以這麼寫：

function (x) { return x * x } (3);

但是由於JavaScript語法解析的問題，會報SyntaxError錯誤，因此需要用括號把整個函數定義括起來：

(function (x) { return x * x }) (3);

通常，一個立即執行的匿名函數可以把函數體拆開，一般這麼寫：

(function (x) {
  return x * x;
})(3);

說了這麼多，難道閉包就是為了傳回一個函數然後延遲執行嗎？

當然不是！閉包有非常強大的功能。舉個栗子：

在物件導向的程式設計語言裡，例如Java和C++，要在物件內部封裝一個私有變量，可以用private修飾一個成員變數。

在沒有class機制，只有函數的語言裡，借助閉包，同樣可以封裝一個私有變數。我們用JavaScript建立一個計數器：

'use strict';

function create_counter(initial) {
  var x = initial || 0;
  return {
    inc: function () {
      x += 1;
      return x;
    }
  }
}

它用起來像這樣：

##

var c1 = create_counter();
c1.inc(); // 1
c1.inc(); // 2
c1.inc(); // 3

var c2 = create_counter(10);
c2.inc(); // 11
c2.inc(); // 12
c2.inc(); // 13

在傳回的物件中，實作了一個閉包，該閉包攜帶了局部變數

x，並且，從外部程式碼根本無法存取到變數x。換句話說，閉包就是攜帶狀態的函數，而且它的狀態可以完全對外隱藏起來。

闭包还可以把多参数的函数变成单参数的函数。例如，要计算xy可以用Math.pow(x, y)函数，不过考虑到经常计算x2或x3，我们可以利用闭包创建新的函数pow2和pow3：

function make_pow(n) {
  return function (x) {
    return Math.pow(x, n);
  }
}

// 创建两个新函数:
var pow2 = make_pow(2);
var pow3 = make_pow(3);

pow2(5); // 25
pow3(7); // 343

脑洞大开

很久很久以前，有个叫阿隆佐·邱奇的帅哥，发现只需要用函数，就可以用计算机实现运算，而不需要0、1、2、3这些数字和+、-、*、/这些符号。

JavaScript支持函数，所以可以用JavaScript用函数来写这些计算。来试试：

'use strict';

// 定义数字0:
var zero = function (f) {
  return function (x) {
    return x;
  }
};

// 定义数字1:
var one = function (f) {
  return function (x) {
    return f(x);
  }
};

// 定义加法:
function add(n, m) {
  return function (f) {
    return function (x) {
      return m(f)(n(f)(x));
    }
  }
}

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