深入理解Go语言中的闭包

 更新时间:2017年03月21日 08:21:42   投稿:daisy  
Go函数是可以闭包的。闭包是一个函数值,他来自函数体外部的变量引用。 下面这篇文章通过一个demo来进行深入的介绍了Go语言中闭包的相关资料,文中介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下。

闭包

在函数编程中经常用到闭包,闭包是什?它是怎么产生的及用来解决什么问题呢?先给出闭包的字面定义:闭包是由函数及其相关引用环境组合而成的实体(即:闭包=函数+引用环境)。这个从字面上很难理解,特别对于一直使用命令式语言进行编程的程序员们。

Go语言中的闭包

先看一个demo:

func f(i int) func() int {
 return func() int {
 i++
 return i
 }
}

函数f返回了一个函数,返回的这个函数就是一个闭包。这个函数中本身是没有定义变量i的,而是引用了它所在的环境(函数f)中的变量i。

我们再看一下效果:

c1 := f(0)
c2 := f(0)
c1() // reference to i, i = 0, return 1
c2() // reference to another i, i = 0, return 1

c1跟c2引用的是不同的环境,在调用i++时修改的不是同一个i,因此两次的输出都是1。函数f每进入一次,就形成了一个新的环境,对应的闭包中,函数都是同一个函数,环境却是引用不同的环境。

变量i是函数f中的局部变量,假设这个变量是在函数f的栈中分配的,是不可以的。因为函数f返回以后,对应的栈就失效了,f返回的那个函数中变量i就引用一个失效的位置了。所以闭包的环境中引用的变量不能够在栈上分配。

escape analyze

在继续研究闭包的实现之前,先看一看Go的一个语言特性:

func f() *Cursor {
 var c Cursor
 c.X = 500
 noinline()
 return &c
}

Cursor是一个结构体,这种写法在C语言中是不允许的,因为变量c是在栈上分配的,当函数f返回后c的空间就失效了。但是,在Go语言规范中有说明,这种写法在Go语言中合法的。语言会自动地识别出这种情况并在堆上分配c的内存,而不是函数f的栈上。

为了验证这一点,可以观察函数f生成的汇编代码:

MOVQ $type."".Cursor+0(SB),(SP) // 取变量c的类型,也就是Cursor
PCDATA $0,$16
PCDATA $1,$0
CALL ,runtime.new(SB) // 调用new函数,相当于new(Cursor)
PCDATA $0,$-1
MOVQ 8(SP),AX // 取c.X的地址放到AX寄存器
MOVQ $500,(AX) // 将AX存放的内存地址的值赋为500
MOVQ AX,"".~r0+24(FP)
ADDQ $16,SP

识别出变量需要在堆上分配,是由编译器的一种叫escape analyze的技术实现的。

如果输入命令:

go build --gcflags=-m main.go

可以看到输出:

注意:最后两行,标识c逃逸了,被移动到堆中。escape analyze可以分析出变量的作用范围,这是对垃圾回收很重要的一项技术。

总结

以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助,如果有疑问大家可以留言交流。

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