lua 函数

函数 Function

在 Lua 中，函数是一等公民（first-class citizen），这意味着它们可以像其他数据类型一样被赋值给变量、传递给其他函数、以及从函数中返回。函数是 Lua 编程语言的重要组成部分

1. 定义函数

使用 function 关键字来定义一个函数。

function functionName(parameters)
    -- 函数体
    return value  -- 可选，返回值
end

function add(a, b)
    return a + b
end

print(add(2, 3))  -- 输出: 5

2. 匿名函数

Lua 支持匿名函数（即不具有名称的函数），它们通常用于作为参数传递给其他函数或作为返回值。

local multiply = function(x, y) 
    return x * y 
end

print(multiply(4, 5))  -- 输出: 20

3. 函数作为参数

function performOperation(x, y, operation)
    return operation(x, y)
end

print(performOperation(10, 5, add))       -- 输出: 15
print(performOperation(10, 5, multiply))  -- 输出: 50

4. 返回多个值

Lua 函数可以返回多个值。多个返回值通过逗号分隔。

function splitString(str)
    return string.match(str, "(%w+)%s*(%w+)") -- 正则表达式匹配
end

local first, second = splitString("hello world") -- 调用函数
print(first)   -- 输出: hello
print(second)  -- 输出: world

5. 定义可变参数函数

Lua 允许函数接收可变数量的参数，可以使用 … 来表示。

function concatenate(...)
    return table.concat({...}, ", ")
end

print(concatenate("apple", "banana", "cherry"))  -- 输出: apple, banana, cherry

6. 函数的作用域

在 Lua 中，函数有自己的作用域。局部变量在函数内部定义时有效，外部无法访问。

function scopeExample()
    local x = 10  -- 局部变量
    return x
end

print(scopeExample())  -- 输出: 10
-- print(x)  -- 将导致错误，因为 x 是局部变量

7. 回调函数

回调函数是作为参数传递给另一个函数并在其内部调用的函数，常用于事件处理或异步操作。

function executeCallback(callback)
    callback()  -- 执行回调函数
end

executeCallback(function() 
    print("This is a callback function!") 
end)  -- 输出: This is a callback function!

闭包

在 Lua 中，闭包（Closure）是一个非常重要的概念。闭包是一个函数，并且它可以“记住”其创建时的环境，即使在其外部作用域中定义的变量在后续调用时仍然可用。闭包在处理状态和数据隐藏时特别有用。

闭包的定义

一个闭包是在其外部函数的作用域中定义的函数，它可以捕获和访问该作用域中的变量。闭包允许函数在其原有的上下文中运行，即使外部上下文的执行已经结束。

function makeCounter()
    local count = 0  -- 局部变量，作用域在 makeCounter 内部
    
    return function()  -- 返回一个匿名函数（闭包）
        count = count + 1  -- 闭包可以访问外部函数中的局部变量
        return count
    end
end

local counter = makeCounter()  -- 创建闭包
print(counter())  -- 输出: 1
print(counter())  -- 输出: 2
print(counter())  -- 输出: 3

闭包的特性

状态保留: 闭包允许函数在其外部环境中保留状态。通过这种方式，可以创建具有持久状态的函数。

数据隐藏: 使用闭包可以实现数据封装，保护局部变量不被外部修改。

实现私有变量

闭包可以用于实现私有变量，只有相关的闭包可以访问这些变量，而外部代码无法直接访问。

function newCounter()
    local count = 0  -- 私有变量

    return {
        increment = function()
            count = count + 1
            return count
        end,
        decrement = function()
            count = count - 1
            return count
        end,
        getCount = function()
            return count
        end
    }
end

local counter = newCounter()
print(counter.increment())  -- 输出: 1
print(counter.increment())  -- 输出: 2
print(counter.getCount())   -- 输出: 2
print(counter.decrement())  -- 输出: 1

闭包的应用

闭包在许多场景中非常有用，例如：

定义私有变量和方法。
实现事件处理和回调函数。
动态创建函数，以便根据特定条件定制行为。
实现模块化和封装。