带闭包的无缺陷编码(在非纯虚拟环境中)

首先,我认为应该怎么称呼有些困惑 关闭 应该叫什么 λ函数 . 我认为正确的方法是调用语言中的句法元素(例如 (a, b) => a + b 在C)lambda函数中。创建的值是 函数值 或A 代表 在C语言中。

正如在.NET中实现的(两个F&C),该 代表 实际上是对某个类中某个方法的引用。原因是 代表 使用 lambda函数 语法可能需要保持某种状态:

Func<int, int> CreateAdder(int num) {
  return arg => arg + num;
}

归还的人 代表 引用一些(未命名)对象,这些对象存储 num 价值以及 λ函数 . 那么,什么是 关闭 ?闭包是一个对象,它保持运行 函数值 (或) 德尔盖特 )。在这种情况下,它是未命名的对象,从 代表 并保持 号码 .

你也提到过 自由的 和 跳跃 变量。如果你看 lambda函数 在上面的例子中,它使用两个变量。变量 arg 声明为 λ函数 . 这个叫 约束变量 (在 λ函数 ,因为它被声明为lambda函数的一部分。这个 号码 变量将被称为 自由变量 在 λ函数 ,因为它只被使用(但没有声明!)在 λ函数 . 它来自外部范围(在本例中是方法声明)。

这个 关闭 需要捕获所有 自由的 中的变量 λ函数 .这意味着在主体内部使用但在其他地方声明的所有变量都将被捕获。但是,C编译器不只是复制当前值。它把它变成一个可变的字段,这样就可以从所有可能访问它的函数(这也是它变得棘手的地方)访问它(也会发生变化)。这是一篇很长的博客文章的主题,但是这里有一个简单的例子,你可以用它来做实验(使用 Tuple 从.NET 4.0中,如果您使用的是VS 2008,则可以获得C实现 here in Chapter03/FunctionalCSharp ):

Tuple<Func<int>, Action<int>> CreateReaderAndWriter(int initial) {
   int state = initial;
   return Tuple.Create( (() => state),
                        (newState => { state = newState; }) );
}

当您调用这个方法时,结果会得到两个函数。第一个允许您读取当前状态,第二个允许您修改它。注意状态是共享的(因为它是相同的可变变量)!

有一个 proposal by Don Syme from MSR 直接向.NET添加对闭包的支持。这有点学术性,但可能有助于澄清一些事情。

闭包的概念在不同的语言中是相当一致的,尽管在命令式语言中,对于诸如 continue , break 和 return 应该在一个闭包中处理(例如,将闭包添加到Java中的一些提案在这方面的行为与C语言相比不同)。吸引人们注意的主要微妙之处在于,在非纯语言中,闭包“封闭”变量绑定而不是值,这意味着变量作用域之类的东西非常重要(这也是for循环示例中出现意外困难的地方,因为循环变量的作用域并不总是人们所期望的)。

f的行为与c的行为非常相似,但是有一些事情使得闭包在f中的工作更容易一些。首先,虽然f是不纯的,但是突变是不受鼓励的,所以很难编写一个闭包,它无意中关闭了一个变量,而这个变量后来被修改成一种违背期望的方式。特别是,F编译器不允许在闭包内使用普通可变绑定-编译器的错误消息建议您要么使绑定不可变,要么使用显式引用单元格(类型 'a ref 在f)中,如果您实际上打算关闭一个可能发生变异的绑定。这迫使用户仔细考虑要实现的目标。

在我看来,你想学习一般的函数式编程。这样做,您就不能避免学习使用闭包的“正确”方法,因为它们对函数式编程非常重要。

不幸的是,我不知道一个好的函数式编程参考。搜索一点就会找到这篇介绍文章: Introduction to Functional Programming in C# .

如果你不介意使用其他语言,你可以考虑 The Little Schemer . 它使用方案,但只使用书中实际需要的部分。它很容易理解,但是可以直接深入到函数编程的硬部分。

至于你的另一个问题,我发现如果不改变变量,闭包在大多数语言中都是相同的——甚至Java的匿名内部类。(尽管,正如kvb所说,函数语言如f和haskell确实可以防止您在无意中错误地改变变量。)

你读过马丁·福勒关于这个话题的论述吗?它似乎涵盖了您的担忧,并且来自一个相当权威的数字: http://martinfowler.com/bliki/Closure.html