Go学习笔记 - 闭包函数、匿名函数及lambda“函数”有什么关系

2022-01-19

全文 ≈ 876字 | 预计阅读时长 3分钟

经常在技术博客中看到匿名函数、闭包函数和 lambda 表达式这样名词，但一直傻傻分不清他们之间究竟有什么区别，所以想一探究竟。

函数定义

一个函数的定义，一般会包含：函数名、函数的参数、函数的主体（代码块）、函数的返回类型/值。

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func hello(name string) string {
	return "Hello, " + name
}

闭包函数

通过字面意思理解，即定义在内部的函数。

package main

import "fmt"

func main() {
	t := test()
	t()
	t()
	t()
}

func test() func() {
	x := 0
	fmt.Println("test()", x, &x)
	return func() {
		x += 1
		fmt.Println("closure()", x, &x)
	}
}

// 执行程序输出以下内容
// test() 0 0xc000016098
// closure() 1 0xc000016098
// closure() 2 0xc000016098
// closure() 3 0xc000016098

执行 test()函数返回闭包函数。
执行闭包函数发现可以使用 x 变量，但不用声明 x 变量。
再次执行闭包函数仍旧可以使用 x 变量，说明闭包函数自身在“维护”x 变量。
通过内存地址可以看出闭包函数和 test()函数的 x 变量是同一个变量。

是不是可以理解为：函数创建时获取所需外部状态，即使外部状态关闭，函数中的状态还会存在。这个过程就是“闭包”，或许闭包函数解决的是变量作用域的问题？

引用 JavaScript MDN 对闭包函数的一句解释：

A closure is the combination of a function and the lexical environment within which that function was declared.

匿名函数

匿名函数，即“无名”函数。

package main

import "fmt"

func main() {
	lam := func(x, y, z int) int {
		return x + y + z
	}
	x := lam(1, 2, 3)
	fmt.Println(x)
}

匿名函数可以直接定义在代码块中。匿名函数可以减少函数暴露，防止被外部代码调用执行（避免数据污染）。

lambda“函数”

lambda“函数”，严格来说应该叫 lambda 表达式。它是一个可以接受 N 个参数但只返回单个表达式值的“函数”，可以理解为它是匿名函数的一种代码风格或者语法糖。

lambda 会使代码看起来比较简洁，很适用于这个函数“只用一次”的场景。比如：

def square(x):
    return x * x
print("square()", list(map(square, [1, 2, 3, 4, 5])))

print("lambda", list(map(lambda x: x * x, [1, 2, 3, 4, 5])))

# 输出
# square() [1, 4, 9, 16, 25]
# lambda [1, 4, 9, 16, 25]

lambda 表达式带来代码简洁的同时也有副作用，lambda 可读性较差，不适用于很长很复杂的逻辑，所以不要为了写 lambda 而写 lambda。

func = lambda x, y, z: x + y + z
x = func(1, 2, 3)
print(x)

# 代码被自动转换

def func(x, y, z): return x + y + z
x = func(1, 2, 3)
print(x)

在Visual Studio Code中编辑保存这段代码会被自动转换，在PyCharm中则会直接给出警告PEP 8: E731 do not assign a lambda expression, use a defautopep8

至于为什么这种书写方式称之为 lambda 表达式，则是有原因的：

Alonzo Church 在 30 年代发明的Lambda Calculus，你可以在其中做的一件事就是 λ 运算。

最后

猜猜以下这段代码执行后会输出什么？

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)

func main() {
	var wg sync.WaitGroup
	a := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
	for _, v := range a {
		i := v
		fmt.Printf("for v:%d i:%d\n", v, i)
		wg.Add(1)
		go func() {
			defer wg.Done()
			fmt.Printf("func v:%d i:%d\n", v, i)
		}()
	}
	wg.Wait()
}