六、闭包 Closures
1. 概述
闭包是一种自包含的代码块(self-contained blocks)，它实现某一特定功能，并可以在代码中进行传递和使用。闭包类似于 Objective-C 中的 block。
函数其实是一种特殊的闭包，闭包有以下三种形式：
1）全局函数 Global functions —— 有名字，不捕获任何值
2）嵌套函数 Nested functions —— 有名字，捕获自己作用域里的值 capture values from their enclosing function
3）闭包表达式 Closure expressions —— 没有名字，捕获自己作用域里的值
2. 闭包表达式 Closure Expression
2.1. 引例
我们使用Swift库的排序函数 sorted对一组字符串进行排序：
let names = ["Chris", "Alex", "Ewa", "Barry", "Daniella"] //待排序数组
func backwards(s1: String, s2: String) -> Bool { // 比较器 return s1 > s2 }
var reversed = sort(names, backwards) // reversed is equal to ["Ewa", "Daniella", "Chris", "Barry", "Alex"]
上面的代码使用了函数的形式作为闭包定义比较器，它的类型是 (String, String) -> Bool。
显然，仅仅为了 s1>s2 写一个函数是很不简洁的。
2.2. 闭包表达式语法 Closure Expression Synta
闭包表达式的参数可以是constant、variable和inout，但不能是默认值参数(有默认值的参数)。元组 tuple 可以作为闭包表达式的参数和返回值
使用闭包表达式表示引例中的代码：
var reversed = sorted(names, {(s1: String, s2: String) -> Bool in return s1 > s2 })
我们注意到，上面的内联闭包 inline closure 的参数和返回值与引例中的 backwards 函数是相同的，他们都是 (s1: String, s2: String) -> Bool，不同的是，内联闭包的参数和返值是写在大挂号里面，而不是外面。
in 关键字表示了闭包参数和返回值的结束，闭包体 closure’s body 的开始。
因为闭包体很短，所以也可以这样写：
var reversed = sorted
2.3. 类型推断 Inferring Type From Contex
由于Swift的类型推断(sort 函数的第二个参数期望类型 expected type 是 (String, String) -> Bool，所以可以进行类型推断 )，我们可以省略sort 第二个参数的类型
var reversed = sorted(names, {s1, s2 in return s1 > s2})
2.4. 单表达式闭包省略return关键字 Implicit Returns from Single-Expression Closure
上面的语句，甚至return都可以不写
var reversed = sorted(names, {s1, s2 in s1 > s2})
因为闭包体是 (s1 > s2) ，它返回布尔型，所以省略return也不会引起混淆。
2.5. 速记参数名 Shorthand Argument Name
Swift为内联闭包提供了参数的速记方法，使用 $0, $1, $2 等来速记闭包中的参数值。如果你在闭包中使用速记参数名，就可以省略闭包中的参数表。速记参数名的类型将通过参数的expected type 推导出来。因为仅仅只有闭包体了，所以 in 关键字也能省略。
var reversed = sorted(names, {$0 > $1})
这里，$0 代表闭包中的第一个参数，$1代表闭包中的第二个参数。
2.6. 操作符函数 Operator Functions
由于Swift中的String类型定义了特殊的操作符——大于操作符 (>) ，它实际上是 (String, String) -> Bool 类型的函数，所以可以将它直接传递给sort函数。
var reversed = sorted(names, >)
3. 尾部闭包 Trailing Closures
当把闭包作为函数最后一个参数时，如果这个闭包表达式很长，可以使用尾部闭包。
尾部闭包是写在函数的挂号外面的闭包。
func someFunctionThatTakesAClosure(closure: () -> ()) { // function body goes here
} // 不使用尾部闭包 someFunctionThatTakesAClosure({ // closure's body goes here }) // 使用尾部闭 someFunctionThatTakesAClosure() { // trailing closure's body goes here }
当闭包表达式作为函数的唯一参数，并且这个函数使用尾部闭包来表示时，调用函数的时候，可以不写函数后的挂号 “()”
var reversed = sort(names){
$0 > $1
}
4. 闭包的作用域——值的捕获 Capturing Values
这里以嵌套函数值的捕获为例
4.1. 嵌套函数的值的捕获——即嵌套函数变量的作用域
嵌套函数是写在其他函数体内的函数，它可以使用外部函数（母函数）outer function 的所有参数，并且可以使用母函数中定义的变量和常量。例如：
func makeIncrementor(forIncrement amount: Int) -> () -> Int { var runningTotal = 0 func incrementor() -> Int { runningTotal += amount return runningTotal } return incrementor }
makeIncrementor 的返回值是一个函数，类型是 () -> Int。由于子函数 incrementor 没有改变参数 amount 的值，所以子函数使用的实际上是 amount 值的副本。子函数改变了runningTotal 的值，使用的是 runningTotal 的引用。决定是使用副本还是引用是有Swift编译器决定的。
使用 makeIncrementor 函数：
// 定义一个 () -> Int 类型的函数 incrementByTen let incrementByTen = makeIncrementor(forIncrement: 10) // 调用 incrementByTen 函数 incrementByTen() // returns a value of 10 incrementByTen() // returns a value of 20 incrementByTen() // returns a value of 30
如果你创建另一个由 makeIncrementor 创建的函数 incrementBySeven，这个函数会存储自己的变量和参数副本。比如在下面的例子中，incrementBySeven 会获得一个全新的runningTotal 的引用，这个引用与 incrementByTen 中的引用没有任何联系。
let incrementBySeven = makeIncrementor(forIncrement: 7)
incrementBySeven() // returns a value of 7 incrementByTen() // returns a value of 40
5. 闭包是引用类型 Closures Are Reference Types
在上面的例子中，incrementByTen 和 incrementBySeven 都是let定义的常量，但是他们却可以改变 runningTotal 值，因为闭包是引用类型（在上面的例子中，我们可以理解为一个常指针 char * const p，p的指向不能变，p的指向的内容可以变）。无论什么时候你将一个函数/闭包赋值给一个变量/常量，实际上是将这个函数/闭包的引用赋值给了常量/变量。在上面的例子中，incrementByTen 的值是闭包的引用，而不是闭包的内容。例如
let alsoIncrementByTen = incrementByTen alsoIncrementByTen() // returns a value of 50
