《lua程式設計》讀書筆記 第六章 深入函式

2021-08-01 21:22:37 字數 3267 閱讀 6693

在lua中，函式是一種「第一類值」，它們具有特定的詞法域。「詞法域」是什麼意思呢？這是指乙個函式可以巢狀在另乙個函式中，內部的函式可以訪問外部函式中的變數。

在lua中有乙個容易混淆的概念是，函式與所有其他值一樣是匿名的，即它們都沒有名稱。當討論乙個函式名時，實際上是在討論乙個持有某函式的變數。函式定義實際上是乙個表示式：

function foo(x) return 2*x end其實際是foo = function(x) return 2*x end， 其實其是一條賦值語句。

可以將表示式「function(x) < body > end」視為乙個函式的構造式，將構造式的結果稱為乙個匿名函式。

乙個函式可以作為另乙個函式的引數，接受另乙個函式作為實參的函式，稱為高階函式。

network = 


}table.sort(network， function


(a, b)


return (a.name > b.name) end)  -->傳入乙個匿名函式為引數
若將乙個函式寫在另乙個函式內，那麼這個位於內部的函式可以訪問外部函式中的區域性變數，這項特徵被稱為「詞法域」。為什麼在lua中允許這種訪問呢？原因在於函式是「第一類值」。看如下**：

function


newcounter


()    local i = 0


return


function


()        i = i + 1


return i


endendlocal c1= newcounter()


c1()    -->1


c1()    -->2
簡單來講，乙個closure就是乙個函式加上這個函式訪問的所有「非區域性變數」。如果再次呼叫newcounter，那麼它會建立乙個新的closure。

local c2 = newcounter()


print(c2()) -->1


print(c1()) -->3
從技術上講，lua中只有closure而沒有函式，函式只是一種特殊的closure。

closure還有一些常用的用法，比如重定義乙個預設的函式：

oldsin = math.sin


math.sin = function


(x)    return oldsin(x*math.pi . 180)


end
可以使用同樣的技術建立乙個安全的執行環境，即所謂的「沙盒」。

do


local oldopen = io.open


local access_ok = function(filename, mode)


< 檢查一些訪問許可權 >


endio.open = function(filename, mode)


if access_ok(filename, mode) then


return oldopen(filename, mode)


else


return nil, "access denied"


end    end


end
在lua中，函式通常儲存在乙個table中，而不是作為全域性變數使用：

lib1 = {}


lib1.foo = function


(x, y)


return x + y end


lib2 =
除此之外，lua還提供了另一種語法來定義這類函式：

lib = {}


function


lib.foo


(x,y)


return x+y end
對於這種區域性函式的定義，lua還支援一種特殊的「語法糖」

local


function


foo(< 引數 >）


《函式體》


end
另外在定義遞迴的區域性函式有一點要特別注意。看以下**：

local fact = function(n)


if n == 0


then


return


1else


return n*fact(n-1)


endend
這樣定義的錯誤的，關鍵在於其先計算右邊的表示式，然後再定義左邊變數，而在呼叫fact(n-1)時，fact變數尚未定義完畢，因此其實際會呼叫全域性的fact，而非其本身。

正確的寫法如下，應先定義區域性變數fact：

local fact


fact = function(n)


if n==0


then


return


1else


return n * fact(n -1)


endend
而對於local function foo《引數》 《函式體》 end的定義方式，lua將其展開為

local foo


foo = function


(《引數》)


《函式體》 end
所以使用這種方式定義遞迴函式不會有錯誤。

當然，這個技巧對於間接遞迴的函式是無效的，你必須使用乙個明確的前置宣告。

local f,g


functiong()


f()end


functionf()


-->注意不要用local function,否則其會建立乙個f覆蓋前面的變數


g()end
lua支援「尾呼叫消除」。所謂「尾呼叫」就是一種類似於goto的函式呼叫。當乙個函式呼叫時另乙個函式的最後乙個動作時，該呼叫才算是一條「尾呼叫」。

function


f(x)


return g(x) end
在上述呼叫中，當f呼叫完g後便無事可做了，因此程式不在需要保留函式f的堆疊資訊，所以在進行尾呼叫時不耗費任何棧空間，這種實現便是「尾呼叫消除」。由於「尾呼叫」不會消耗棧空間，所以乙個程式可以擁有無數巢狀的「尾呼叫」：

function


foo(n)


if n > 0


then


return foo(n-1) end


end
在lua中「尾呼叫」的一大應用就是編寫「狀態機」。這種程式以乙個函式來表示乙個狀態。

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