Was ist eine Closure?

Teil des Abschnitts Logic & Flow der Lua-Journey von Coddy — Lektion 14 von 54.

Sie haben gelernt, dass Funktionen in Variablen gespeichert, als Argumente übergeben und von anderen Funktionen zurückgegeben werden können. Jetzt werden wir eine der mächtigsten Konsequenzen daraus untersuchen: Closures.

Ein Closure entsteht, wenn eine verschachtelte Funktion die lokalen Variablen ihrer umschließenden Funktion „behält“, selbst nachdem die Ausführung dieser äußeren Funktion abgeschlossen ist. Das mag im ersten Moment seltsam klingen – wie kann eine Variable noch existieren, nachdem die Funktion, die sie erstellt hat, beendet ist?

Hier ist ein einfaches Beispiel, das dieses Konzept verdeutlicht:

function createCounter()
    local count = 0
    
    return function()
        count = count + 1
        return count
    end
end

local counter = createCounter()
print(counter())  -- Ausgabe: 1
print(counter())  -- Ausgabe: 2
print(counter())  -- Ausgabe: 3

Wenn createCounter() aufgerufen wird, erzeugt sie eine lokale Variable count und gibt eine anonyme Funktion zurück. Normalerweise würde man erwarten, dass count verschwindet, sobald createCounter() beendet ist. Aber die zurückgegebene Funktion hat immer noch Zugriff auf count – sie umschließt („closes over“) diese Variable.

Jedes Mal, wenn Sie counter() aufrufen, greift sie auf dieselbe count-Variable zu und modifiziert diese, die beim ersten Ausführen von createCounter() erstellt wurde. Die innere Funktion trägt ihre Umgebung mit sich und bewahrt so den Zustand zwischen den Aufrufen.

Aufgabe

Einfach

Schreiben Sie eine Funktion createMultiplier, die eine Multiplikator-Funktion mit einem bestimmten Faktor erstellt und diese dann sofort verwendet, um eine gegebene Zahl zu multiplizieren.

Logik:

Erstellen Sie eine verschachtelte Funktion innerhalb von createMultiplier, die einen Zahlenparameter entgegennimmt
Die verschachtelte Funktion soll ihren Parameter mit dem factor aus der äußeren Funktion multiplizieren
Die verschachtelte Funktion bildet eine Closure und merkt sich den Wert von factor
Rufen Sie die Multiplikator-Funktion mit dem Parameter number auf und geben Sie das Ergebnis zurück

Parameter:

factor (Zahl): Der Multiplikator-Wert
number (Zahl): Die zu multiplizierende Zahl

Rückgabewert:

Das Ergebnis der Multiplikation von number mit factor (Zahl)

Spickzettel

Eine Closure tritt auf, wenn eine verschachtelte Funktion sich an die lokalen Variablen ihrer umschließenden Funktion "erinnert", selbst nachdem die äußere Funktion ihre Ausführung beendet hat.

Die innere Funktion trägt ihre Umgebung mit sich und bewahrt den Zustand zwischen den Aufrufen:

function createCounter()
    local count = 0
    
    return function()
        count = count + 1
        return count
    end
end

local counter = createCounter()
print(counter())  -- Ausgabe: 1
print(counter())  -- Ausgabe: 2
print(counter())  -- Ausgabe: 3

Wenn createCounter() aufgerufen wird, erstellt sie eine lokale Variable count und gibt eine anonyme Funktion zurück. Die zurückgegebene Funktion hat weiterhin Zugriff auf count—sie "schließt" diese Variable ein, selbst nachdem die äußere Funktion die Ausführung beendet hat.

Probier es selbst

function createMultiplier(factor, number)
    local multiply = function(x)
        return x * factor
    end
    
    -- Verwende die Multiplikationsfunktion unten

end