閉包作為前端面試的必考題目，常讓1-3年工作經驗的JavaScripter感到困惑，其實主流語言都有閉包。

今天我們深入聊一聊[閉包]， 查缺補漏！

?1.?以面試題 ·? 投石問路?2.?以C#閉包 ·? 庖丁解牛?3.? ? 跨越語言?·追本溯源? ??? 頭等函數? ??自由變量? ??詞法作用域4.??答面試題?· 返璞歸真

1. 投石問路

調用下面函數，輸出結果是什么樣呢？

static void Closure1() {for (int i = 0; i < 5; i++){ Task.Run(()=> Console.WriteLine(i));} } // 輸出： 5 5 5 5 5

是不是很意外？如何輸出原本預期的 0,1,2,3,4。

bingo， 加一個臨時變量就可以解決。

static void Closure2() {for (int i = 0; i < 5; i++){int j = i;Task.Run(() => Console.WriteLine(j));} } // 輸出: 3 0 1 4 2 // 多次執行的結果不一樣，但是總是會保持輸出 0,1,2,3,4 的亂序組合

以上閉包概念涉及到 Task任務，理解起來更加復雜，我們來看一個基礎的C#閉包。

2. 庖丁解牛

一個閉包就是一個“捕獲”了其生成的環境中、所引用的自由變量的函數。
這個被引用的自由變量將和這個函數一同存在，即使已經離開了創造它的環境也不例外。

static void Closure(){var x = 1;Action action= () =>{var y = 1;var result = x + y;Console.WriteLine(result);x++;};action();action(); }// 輸出:23

我們首先定義了一個委托action，它引用了“x”變量（x變量既不是入參，也不是委托內的局部變量）， 這個變量將被action"捕獲”，被自動添加到action 的運行環境。

當我們執行action時，原始的“x”已經脫離了它被引用時的作用域環境，但是兩次執行能輸出2,3 說明它脫離原引用環境仍然能用。

當你在代碼調試器（debugger）里觀察“action”時，可以看到C#編譯器為我們創建了一個Target屬性，里面封裝了 x 變量：

源碼追溯，委托繼承自Delegate抽象類，Delegate類有個Target?屬性(獲取當前委托調用實例方法的實例類）?。
至此可以猜想: 我們每次執行委托，實際是是執行某個匿名類上的實例方法。

都說了閉包是跨越語言的設計， 至少我知道 JavaScript C# Go都有閉包。

3. 追本溯源

閉包是詞法閉包的簡稱，維基百科上是這樣定義的：
“在計算機編程中，閉包是在詞法環境中綁定自由變量的頭等函數”。

頭等函數

頭等函數( First Class)意味著語言將其視為第一類數據類型的函數, 意味著你可以將函數分配給一個變量(或作為參數傳遞），然后像正常函數一樣調用。

很明顯，C#常使用的委托（C#委托的演進：匿名函數-->lambda表達式）是頭等函數。

Func<string,string> myFunc = delegate(string var1){return "some value"; }; Func<string,string> myFunc = var1 => "some value"; string myVar = myFunc("something");

自由變量

自由變量是在匿名函數/lambda表達式中被引用的變量，它不是函數的參數也不是函數的局部變量。

var myVar = "this is good"; Func<string,string> myFunc = delegate(string var1){return var1 + myVar; };

詞法作用域引用的自由變量，注意，是引用自由變量，并不是使用當時自由變量的值。

??通俗點， 就是告知這個變量環境，我這個匿名函數等會執行時要用到這個變量；如果我沒被銷毀，你不能銷毀我引用的自由變量。

我們再回過頭來看[投石問路]的面試題。

4. 返璞歸真

首先你要知道：循環內開啟的Task任務，并不保證執行順序。

Demo1：輸出5,5,5,5,5

這是因為在 for循環內，開啟了5個Task任務，每個任務均引用了自由變量i （相對于每個任務執行環境，i 屬于全局變量）；
for循環先執行完，i=5， 5個任務輸出時自然得到值5。

為什么加上臨時變量就能輸出"預期"？

Demo2：輸出亂序的0,1,2,3,4

這是因為 在for循環內，每次循環j均拷貝自當時的i，每個任務均引用了自由變量 j （每個任務執行環境均維護了一個變量j）；
任務亂序執行時依舊能獲取本任務綁定的自由變量j。

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有這樣的認知，理解JavaScript 閉包也就不難了。

# 總結

本文屏蔽語言差異，理清了[閉包]的概念核心：?頭等函數、自由變量，不僅能幫助我們應對多語種有關閉包的面試題， 也幫助我們了解[閉包]在通用語言中的設計初衷。

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總結

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