深入理解闭包

闭包的概念：

内层的函数可以引用包含在它外层的函数的变量，即使外层函数的执行已经终止。但该变量提供的值并非变量创建时的值，而是在父函数范围内的最终值。

要理解闭包，首先要搞懂清楚是变量的作用域和生命周期。我们以C#为例：

在C#中，变量作用域有三种，一种是属于类的，称之为field；第二属于函数的，我们通常称之为局部变量；还有一种，也是属于函数的，不过它的作用范围更小，它只属于函数局部的代码片段，这种同样称之为局部变量。 这三种变量的生命周期基本都可以用一句话来说明，每个变量都属于它所寄存的对象，即变量随着其寄存对象生而生和消亡。对应三种作用域我们可以这样说，类里面的变量是随着类的实例化而生，同时伴随着类对象的资源回收而消亡(当然这里不包括非实例化的static和const对象)。而函数(或代码片段)的变量也随着函数(或代码片段)调用开始而生，伴随函数(或代码片段)调用结束而自动由GC释放，它内部变量生命周期满足先进后出的特性。在作用域以外不能对变量进行读写等操作。

作用域外试图去操作变量时，提示当前上下文不存在XXX等类似的错误提示。

那么这里有没有例外呢? 答案是有的

先来看一段代码：

变量n实际上是属于函数T1的局部变量，它本来生命周期应该是伴随着函数T1的调用结束而被释放掉的，但这里我们却在返回的委托b中仍然能调用它，因为T1调用返回的匿名委托的代码片段中我们用到了n，而在编译器看来，这些都是合法的，因为返回的委托b和函数T1存在上下文关系，也就是说匿名委托b是允许使用它所在的函数或者类里面的局部变量的，于是编译器通过一系列动作(具体动作我们后面再说)使b中调用的函数T1的局部变量自动闭合，从而使该局部变量满足新的作用范围。

闭包的优点：

使用闭包，我们可以轻松的访问外层函数定义的变量，这在匿名方法中普遍使用。比如有如下场景，在winform应用程序中，我们希望做这么一个效果，当用户关闭窗体时，给用户一个提示框。我们将添加如下代码：

如果我们不使用匿名函数，就必须用其他方式来把tipWords的值传递给FormClosing注册的处理函数，这就增加了不必要的代码工作量。所以说闭包可以极大的简化我们的代码工作量，使我们的代码更加优美简洁。

闭包的陷阱：

应用闭包，我们要注意一个陷阱。比如有一个学生信息的数组，我们需要遍历每一个用户，对各个用户做处理后输出用户名。

首先建立一个学生类，包含学生姓名和年龄

然后在主函数里声明一组学生数组，当然我是在winform里面的按钮click事件注册的函数里写的，你也可以在别的地方。

预想的输出应该为：”张三”，”李四”，”王五”。

但是实际运行中会报错：提示索引超出界限。

为什么没有达到我们预期的效果呢？让我们再来看一下闭包的概念。内层函数引用的外层函数的变量时，该变量提供的值并非变量创建时的值，而是在父函数范围内的最终值。就是说，当线程中执行方法时，方法中的i参数的值，并不是从0累加到2，而是始终是累加道德极限值，也就是3。原来如此，那我们应该如何避免这种陷阱呢？

C#中普遍的做法是，将匿名函数引用的变量用一个临时变量保存下来，然后在匿名函数中使用临时变量。

我们再运行来看，输出依次为 ”张三”，”李四”，”王五”。.注意，每次的输出顺序可能不同，这是由于此处的线程执行顺序是由CPU调度的。

闭包并不是针对某一特定语言的概念，而是一个通用的概念。除了在各个支持函数式编程的语言中，我们会接触到它。一些不支持函数式编程的语言中也能支持闭包（如java8之前的匿名内部类）。

闭包有哪些应用场景

函数外部无法访问函数内部的局部变量，但函数内部的函数可以访问本函数内的局部变量，故通过闭包实现函数外部访问函数内部局部变量。但容易造成内存泄漏，应当谨慎使用。

闭包的使用场景：

1】、采用函数引用方式的setTimeout调用

setTimeout的第一个参数一般是一个即将要执行的函数，第二个参数是一个延迟时间。

如果一段代码想要通过setTimeout来调用，那么它需要传递一个函数对象的引用来作为第一个参数，但这个函数对象的引用无法为将要被延迟执行的对象提供参数。此时可以调用另一个函数来返回一个内部函数的调用，将那个内部函数对象的引用传递给setTimeout函数，内部函数执行时需要的参数，在调用外部函数时传递给它，setTimeout在执行内部函数时无需传递参数，因为内部函数仍然能够防伪外部函数调用时提供的参数。

2】、小范围代替全局变量

3】、访问私有变量的特权方法？

特权方法：有权访问私有变量和私有函数的公有方法

私有变量包括：

1）、局部变量

2）、函数的参数

3）、函数内部定义的其他函数（闭包）

以上代码的构造函数中定义了两个特权方法：getName()、setName()，这两个方法可以通过对象访问，而且都有权访问私有变量name，但是在Person构造函数外部，没有任何方法可以访问name。由于这两个方法是在函数内部定义的，因此作为闭包能够通过作用域链访问到name

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