Lua中的闭合函数、非全局函数与函数的尾调用详解

上一篇我们简单地介绍了Lua的函数，这次，我们来点特别的，来介绍一下Lua的函数（小若：等等，我是不是错过了什么？）

1.闭合函数（closure）

理论上来说，Lua的所有函数都应该称之为闭合函数，但是，这种反人类的做法，我们还是抛弃吧~

按书上的描述，一个闭合函数就是：一个函数加上该函数所需访问的所有”非局部的变量“。

理论什么的，很烦人，来看看一个函数：
复制代码 代码如下:
function count()
    local i = 0;
    return function()
              i = i + 1;
              return i;
           end
end

这个count函数会返回另外一个函数，重点是，这个返回的函数会使用count函数的局部变量。

先来运行，看看效果，使用如下方式调用：
复制代码 代码如下:
    local func = count();
    print(func());
    print(func());
    print(func());

输出结果如下：
复制代码 代码如下:
[LUA-print] 1
[LUA-print] 2
[LUA-print] 3

怎么旁白不出来咆哮一下？（小若：…咳咳…为毛线会这样？！不应该全部都输出1吗？！）
 
在这里，local i就属于一个非局部变量，因为它既不是全局变量，也不是单纯的局部变量（因为另外一个函数可以反问到它）。

再来回到定义，count函数里的那个函数，加上非局部变量i，就构成了一个闭合函数了，就这么简单。
 
对于闭合函数而已，属于它的非局部变量，并不是在调用它的时候临时产生的，而是和它一起存在的。

所以每次调用闭合函数，非局部变量的值都不会被重置。
 
如果大家还是不太清楚，那么，我们给这个闭合函数添加一个局部变量吧，修改count函数如下：
复制代码 代码如下:
function count()
    return function()
              local i = 999;
              i = i + 1;
              return i;
           end
end

这次，把i作为这个内部函数的局部变量了，它不再是“非局部变量”。
仍然像这样调用：
复制代码 代码如下:
    local func = count();
    print(func());
    print(func());
    print(func());

输出结果如下：
复制代码 代码如下:
[LUA-print] 1000
[LUA-print] 1000
[LUA-print] 1000

陷入， 每一次i变量的值都是全新的。
闭合函数的用处可大着了，我们在开发过程中使用的频率应该还算比较大的~

2.非全局函数

又是这种看着就反人类的名词，非全局，那就是说，不是全局的函数（小若：废你个话啊！）

来看看这样的一个函数：
复制代码 代码如下:
local function mutou()
  
end

这就是一个非全局函数，但，这么简单的东西我可不会拿出来说~
 
这里我想介绍一个“语法糖”，上面的mutou函数，其实相当于以下的代码：
复制代码 代码如下:
local mutou;
mutou = function ()
  
end

这就是我们函数的真实面貌，函数名称其实也是一个变量名而已。
所以，有时候，我们在定义函数的时候，要注意一下顺序。比如，这样的两个函数：
复制代码 代码如下:
local function mutou()
    print("mutou");
    return pangbai();
end
local function pangbai()
    print("pangbai");
end

mutou函数里要调用pangbai函数。
在编译的时候，mutou函数是编译不过的，因为这个时候pangbai函数未定义，换句话说，pangbai变量并不存在。
只要换一个方式就可以解决这个问题了：
复制代码 代码如下:
local mutou;
local pangbai;
mutou = function ()
    print("mutou");
    return pangbai();
end
pangbai = function ()
    print("pangbai");
end

这样编译就没问题了，好吧，也许Lua里不该叫编译，反正，不会报语法错误了~

3.尾调用

好了，一个名词比一个名词要反人类。

尾调用的大致意思是：一个函数的调用是另一个函数的最后一个动作时，这个调用就称之为尾调用。

比如这样的函数：
复制代码 代码如下:
function mutou()
    return count();
end

当mutou函数调用完count函数之后，就没有其他事情要做了，所以，调用count函数，就属于尾调用。
但，如果是这样的函数：
复制代码 代码如下:
function mutou()
    return count() + 1;
end

这就不属于尾调用，因为调用完count函数之后，还要取得count的返回值，然后进行一次加法操作，这就不符合定义了。
 
尾调用有什么意义呢？
进行尾调用时不会耗费多余的栈空间，比如这样一个经典的函数：
复制代码 代码如下:
function foo(n)
    if n > 0 then
        return foo(n - 1);
    else
        return "end";
    end
end

我们可以试试这样调用：
复制代码 代码如下:
print(foo(99999));

 
结果就是不出所料地输出了end字符串。
当n > 0时，函数就直接返回foo(n – 1)，接着就没有后续的动作了，所以这符合尾调用的定义。
因此，这个函数的调用不会引起栈溢出。
 
但，如果稍微改改，变成这样：
复制代码 代码如下:
function foo(n)
    if n > 0 then
        return foo(n - 1) + 0;
    else
        return "end";
    end
end

运行的时候，就会报这样的一个错误： [string "src/main.lua"]:57: stack overflow
 
由于我用Lua的情况不多，所以暂时没有举个比较实用的例子，但，这自然会是一个很好用的特性。
 
好了，关于Lua的函数，应该都介绍完了，我也是按着书的顺序在过一遍基础，然后把觉得有意思的部分用文章记录下来。