Swift闭包：深入理解与应用

# Swift闭包：深入理解与应用 ## 1. 闭包概述 闭包是自包含的功能代码块，可以在代码中传递和使用。在Swift中，闭包类似于C和Objective - C中的块，以及其他编程语言中的lambda表达式。闭包可以捕获并存储其定义上下文中的常量和变量的引用，这被称为捕获这些常量和变量，而Swift会自动处理捕获过程中的内存管理。 闭包有三种形式： - **全局函数**：有名称且不捕获任何值的闭包。 - **嵌套函数**：有名称且可以从其封闭函数中捕获值的闭包。 - **闭包表达式**：以轻量级语法编写的无名闭包，可以从其周围上下文捕获值。 Swift的闭包表达式具有简洁明了的风格，并且有一些优化，鼓励在常见场景中使用简洁、无冗余的语法，这些优化包括： - 从上下文推断参数和返回值类型 - 单表达式闭包的隐式返回 - 速记参数名称 - 尾随闭包语法 ## 2. 闭包表达式示例：sorted(by:)方法 ### 2.1 sorted(by:)方法介绍 Swift标准库提供了`sorted(by:)`方法，用于根据你提供的排序闭包对已知类型的数组进行排序。排序完成后，该方法返回一个与原数组类型和大小相同的新数组，其中元素按正确的排序顺序排列，原数组不会被修改。 以下是一个对字符串数组进行反向字母顺序排序的示例： ```swift let names = ["Chris", "Alex", "Ewa", "Barry", "Daniella"] ``` `sorted(by:)`方法接受一个闭包，该闭包接受两个与数组元素类型相同的参数，并返回一个布尔值，用于指示第一个值在排序后应该出现在第二个值之前还是之后。如果第一个值应该出现在第二个值之前，排序闭包应返回`true`，否则返回`false`。 ### 2.2 传统函数方式 可以编写一个符合要求的普通函数，并将其作为参数传递给`sorted(by:)`方法： ```swift func backward(_ s1: String, _ s2: String) -> Bool { return s1 > s2 } var reversedNames = names.sorted(by: backward) // reversedNames is equal to ["Ewa", "Daniella", "Chris", "Barry", "Alex"] ``` 如果第一个字符串`s1`大于第二个字符串`s2`，`backward(_:_:)`函数将返回`true`，表示`s1`应在排序数组中出现在`s2`之前。 ### 2.3 闭包表达式语法 闭包表达式语法的一般形式如下： ```swift { ( parameters ) -> return type in statements } ``` 参数可以是输入输出参数，但不能有默认值。如果命名了可变参数，则可以使用可变参数。元组也可以用作参数类型和返回类型。 以下是上述`backward(_:_:)`函数的闭包表达式版本： ```swift reversedNames = names.sorted(by: { (s1: String, s2: String) -> Bool in return s1 > s2 }) ``` 也可以将其写在一行上： ```swift reversedNames = names.sorted(by: { (s1: String, s2: String) -> Bool in return s1 > s2 } ) ``` ### 2.4 从上下文推断类型 由于排序闭包作为参数传递给方法，Swift可以推断其参数类型和返回值类型。因此，`(String, String)`和`Bool`类型不需要在闭包表达式定义中写出，返回箭头`->`和参数名称周围的括号也可以省略： ```swift reversedNames = names.sorted(by: { s1, s2 in return s1 > s2 } ) ``` ### 2.5 单表达式闭包的隐式返回 单表达式闭包可以通过省略`return`关键字来隐式返回其单个表达式的结果： ```swift reversedNames = names.sorted(by: { s1, s2 in s1 > s2 } ) ``` ### 2.6 速记参数名称 Swift会自动为内联闭包提供速记参数名称，如`$0`、`$1`、`$2`等。使用速记参数名称时，可以省略闭包的参数列表，`in`关键字也可以省略： ```swift reversedNames = names.sorted(by: { $0 > $1 } ) ``` ### 2.7 运算符方法 Swift的`String`类型将大于运算符`>`定义为一个方法，该方法接受两个`String`类型的参数并返回一个`Bool`值，这与`sorted(by:)`方法所需的方法类型完全匹配。因此，可以直接传递大于运算符： ```swift reversedNames = names.sorted(by: >) ``` ## 3. 尾随闭包 如果需要将一个闭包表达式作为函数的最后一个参数传递，并且闭包表达式很长，那么将其写成尾随闭包会很有用。尾随闭包写在函数调用的括号之后，尽管它仍然是函数的一个参数。使用尾随闭包语法时，在函数调用中不需要写出第一个闭包的参数标签。 以下是一个示例函数： ```swift func someFunctionThatTakesAClosure(closure: () -> Void) { // function body goes here } ``` 不使用尾随闭包调用该函数： ```swift someFunctionThatTakesAClosure(closure: { // closure's body goes here }) ``` 使用尾随闭包调用该函数： ```swift someFunctionThatTakesAClosure() { // trailing closure's body goes here } ``` 对于字符串排序的例子，也可以使用尾随闭包： ```swift reversedNames = names.sorted() { $0 > $1 } ``` 如果闭包表达式是函数或方法的唯一参数，并且使用尾随闭包语法，则在调用函数时不需要写出函数或方法名称后面的括号： ```swift reversedNames = names.sorted { $0 > $1 } ``` ### 3.1 尾随闭包在map(_:)方法中的应用 Swift的`Array`类型有一个`map(_:)`方法，它接受一个闭包表达式作为其唯一参数。该闭包会对数组中的每个元素调用一次，并为该元素返回一个替代的映射值（可能是其他类型）。 以下是使用`map(_:)`方法和尾随闭包将整数数组转换为字符串数组的示例： ```swift let digitNames = [ 0: "Zero", 1: "One", 2: "Two", 3: "Three", 4: "Four", 5: "Five", 6: "Six", 7: "Seven", 8: "Eight", 9: "Nine" ] let numbers = [16, 58, 510] let strings = numbers.map { (number) -> String in var number = number var output = "" repeat { output = digitNames[number % 10]! + ```