深入理解swift中闭包的捕捉语义

iOS,前端开发,swift

Posted by oragekk on October 19, 2017

参考链接:losures Capture Semantics, Part 1: Catch them all!

概述

原文中先定义一个Pokemon类

class Pokemon: CustomDebugStringConvertible {
  let name: String
  init(name: String) {
    self.name = name
  }
  var debugDescription: String { return "\(name)>" }
  deinit { print("\(self) escaped!") }
}

延时执行的闭包

func delay(seconds: Int, closure: ()->()) {
  let time = DispatchTime.now() + .seconds(seconds)
  DispatchQueue.main.after(when: time) {
    print("🕑")
    closure()
  }
}

默认捕捉语法

在swift中默认的捕捉语法是:被捕获的变量在闭包被执行的时候才被定值1 . 我们能说它捕获到了这个变量的引用(或者 指针)。

func demo1() {
  let pokemon = Pokemon(name: "Mewtwo")
  print("before closure: \(pokemon)")
  delay(1) {
    print("inside closure: \(pokemon)")
  }
  print("bye")
}

这个闭包会在 demo1() 方法函数执行完成后 1 秒后被执行,并且我们已退出了方法函数的作用域… 当然 Pokemon 仍然是存在的,当这个代码块在下一个 1 秒后再次被执行的时候!

before closure: <Pokemon Mewtwo>
bye
🕑
inside closure: <Pokemon Mewtwo>
<Pokemon Mewtwo> escaped!

在这个例子中,当这个闭包被 GCD 执行后,这个闭包自行释放,就是 Pokemon 内部的 init 方法执行的时候。 此处Swift自动捕获到这个pokemon变量,当demo1方法执行完成并且释放掉的时候,1s之后闭包被执行的时候还是捕获到了pokemon

被捕获到的变量都被执行的时候定值

var name = "John"

let test1 = {
    print(name)
}

name = "Aby"

test1()

此处在创建了test1闭包之后,我们改变了name的值,打印结果是Aby。说明此处Swift捕获到的是name这个变量的引用(指针)

原文中的例子使用了方法,并做了延时,大意在说明,函数被释放之后的延时闭包中,闭包依然捕获了变量的新值,而不是旧值,说明此处它捕获的是变量的引用,而非变量本身的值

这个在值类型中也可行例如Int

修改变量的值

如果捕获的值是一个 var并不是一个 let,你还是可以修改这个值 在闭包内部2

var name = "John"

let test1 = {
    name = "Jack"
    print(name)
}

name = "Aby"

test1()

此处打印结果为Jack,再一次印证,闭包内捕获的是变量name的引用,因为它可以被改变,而不是一个静态的拷贝

捕获一个作为静态copy的变量

var str = "Hello, playground"
let show1 = { [strcopy = str] in 
// 在闭包一开始创建的时候捕获变量的值,
// []内的为捕获列表,一开始捕获值,而非引用。
// 捕获的为原始变量的副本->常量,并且只能在闭包内访问
    
    print("这是str-----\(str)\n这是strcopy-----\(strcopy)")
}

str = "hello"

show1()
这是str-----hello
这是strcopy-----Hello, playground

如果你想要在闭包创建的时候捕获变量的值,而不是仅仅当闭包执行的时候去获取它的定值,你能使用一个捕获列表捕获列表可以被编码在方括号的中间,在闭包开括号的右边(并且在闭包的参数 / 或者有返回值之前)3 。 为了在闭包创建的时候,捕获变量的值(而不是这个变量本身的引用),你可以使用 [形参 = 实参]

你也可以这样写,不过我觉得不够清晰

var str = "Hello, playground"
let show1 = { [str] in 
    print(str)
}

这里的捕获列表大概相当于文中的如下代码

func demo6_equivalent() {
  var pokemon = Pokemon(name: "Pikachu")
  print("before closure: \(pokemon)")
  // here we create an intermediate variable to hold the instance 
  // pointed by the variable at that point in the code:
  let pokemonCopy = pokemon
  delay(1) {
    print("inside closure: \(pokemonCopy)")
  }
  pokemon = Pokemon(name: "Mewtwo")
  print("after closure: \(pokemon)")
}

这就好像,如果我们创建一个中间变量去指向同一个 pokemon,并且捕获这个变量 事实上,使用这个捕获列表和上面的代码一样… 除了这个 pokemonCopy 的中间变量是闭包的局部变量,并且将只能在闭包内被访问。

总结

  • Swift 闭包捕获了一个对外部变量需要在闭包内部使用的一个引用。
  • 那个引用在闭包被执行的时候获得定值。
  • 作为对这个变量的引用的捕捉(并且不是这个变量自身),你能从闭包内部修改这个变量的值(当然,如果这个变量被声明为 var 并且不是 let)
  • 相反,你能告诉 Swfit 在闭包创建的时候对这个变量定值 并且把这个值保存在本地的一个静态变量中,而不是捕获变量本身。你可以通过使用捕获列表(中括号),在括号内表达。

注意:因为捕获列表是一个列表你还可以放多个参数,用逗号隔开,像数组一样

最后感谢原文作者