函数类型和函数嵌套 1年前

函数类型

每个函数都有种特定的 函数类型 ，函数的类型由函数的参数类型和返回类型组成。

例如：

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funcaddTwoInts(_a: Int, _b: Int) ->Int {
return a + b
}
funcmultiplyTwoInts(_a: Int, _b: Int) ->Int {
return a * b
}

这个例子中定义了两个简单的数学函数：addTwoInts 和 multiplyTwoInts。这两个函数都接受两个 Int 值， 返回一个 Int 值。

这两个函数的类型是 (Int, Int) -> Int，可以解读为:

“这个函数类型有两个 Int 型的参数并返回一个 Int 型的值”。

下面是另一个例子，一个没有参数，也没有返回值的函数：

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funcprintHelloWorld() {
print("hello, world")
}

这个函数的类型是：() -> Void，或者叫“没有参数，并返回 Void 类型的函数”。

使用函数类型

在 Swift 中，使用函数类型就像使用其他类型一样。例如，你可以定义一个类型为函数的常量或变量，并将适当的函数赋值给它：

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var mathFunction: (Int, Int) ->Int= addTwoInts

这段代码可以被解读为：

”定义一个叫做 mathFunction 的变量，类型是‘一个有两个 Int 型的参数并返回一个 Int 型的值的函数’，并让这个新变量指向 addTwoInts 函数”。

addTwoInts 和 mathFunction 有同样的类型，所以这个赋值过程在 Swift 类型检查（type-check）中是允许的。

现在，你可以用 mathFunction 来调用被赋值的函数了：

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print("Result: \(mathFunction(2, 3))")
// Prints "Result: 5"

有相同匹配类型的不同函数可以被赋值给同一个变量，就像非函数类型的变量一样：

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mathFunction = multiplyTwoInts
print("Result: \(mathFunction(2, 3))")
// Prints "Result: 6"

就像其他类型一样，当赋值一个函数给常量或变量时，你可以让 Swift 来推断其函数类型：

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let anotherMathFunction = addTwoInts
// anotherMathFunction 被推断为 (Int, Int) -> Int 类型

函数类型作为参数类型

你可以用 (Int, Int) -> Int 这样的函数类型作为另一个函数的参数类型。这样你可以将函数的一部分实现留给函数的调用者来提供。

下面是另一个例子，正如上面的函数一样，同样是输出某种数学运算结果：

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funcprintMathResult(_mathFunction: (Int, Int) ->Int, _a: Int, _b: Int) {
print("Result: \(mathFunction(a, b))")
}
printMathResult(addTwoInts, 3, 5)
// 打印“Result: 8”

这个例子定义了 printMathResult(_:_:_:) 函数，它有三个参数：第一个参数叫 mathFunction，类型是 (Int, Int) -> Int，你可以传入任何这种类型的函数；第二个和第三个参数叫 a 和 b，它们的类型都是 Int，这两个值作为已给出的函数的输入值。

当 printMathResult(_:_:_:) 被调用时，它被传入 addTwoInts 函数和整数 3 和 5。它用传入 3 和 5 调用 addTwoInts，并输出结果：8。

printMathResult(_:_:_:) 函数的作用就是输出另一个适当类型的数学函数的调用结果。它不关心传入函数是如何实现的，只关心传入的函数是不是一个正确的类型。这使得 printMathResult(_:_:_:) 能以一种类型安全（type-safe）的方式将一部分功能转给调用者实现。

函数类型作为返回类型

你可以用函数类型作为另一个函数的返回类型。你需要做的是在返回箭头（->）后写一个完整的函数类型。

下面的这个例子中定义了两个简单函数，分别是 stepForward(_:) 和 stepBackward(_:)。stepForward(_:) 函数返回一个比输入值大 1 的值。stepBackward(_:) 函数返回一个比输入值小 1 的值。这两个函数的类型都是 (Int) -> Int：

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funcstepForward(_input: Int) ->Int {
return input +1
}
funcstepBackward(_input: Int) ->Int {
return input -1
}

如下名为 chooseStepFunction(backward:) 的函数，它的返回类型是 (Int) -> Int 类型的函数。chooseStepFunction(backward:) 根据布尔值 backward 来返回 stepForward(_:) 函数或 stepBackward(_:) 函数：

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funcchooseStepFunction(backward: Bool) -> (Int) ->Int {
return backward ? stepBackward : stepForward
}

你现在可以用 chooseStepFunction(backward:) 来获得两个函数其中的一个：

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var currentValue =3
let moveNearerToZero =chooseStepFunction(backward: currentValue >0)
// moveNearerToZero 现在指向 stepBackward() 函数。

上面这个例子中计算出从 currentValue 逐渐接近到0是需要向正数走还是向负数走。currentValue 的初始值是 3，这意味着 currentValue > 0 为真（true），这将使得 chooseStepFunction(_:) 返回 stepBackward(_:) 函数。一个指向返回的函数的引用保存在了 moveNearerToZero 常量中。

现在，moveNearerToZero 指向了正确的函数，它可以被用来数到零：

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print("Counting to zero:")
// Counting to zero:
while currentValue !=0 {
print("\(currentValue)... ")
    currentValue =moveNearerToZero(currentValue)
}
print("zero!")
// 3...
// 2...
// 1...
// zero!

嵌套函数

到目前为止本章中你所见到的所有函数都叫 全局函数（global functions） ，它们定义在全局域中。你也可以把函数定义在别的函数体中，称作 嵌套函数（nested functions） 。

默认情况下，嵌套函数是对外界不可见的，但是可以被它们的外围函数（enclosing function）调用。一个外围函数也可以返回它的某一个嵌套函数，使得这个函数可以在其他域中被使用。

你可以用返回嵌套函数的方式重写 chooseStepFunction(backward:) 函数：

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funcchooseStepFunction(backward: Bool) -> (Int) ->Int {
funcstepForward(input: Int) ->Int { return input +1 }
funcstepBackward(input: Int) ->Int { return input -1 }
return backward ? stepBackward : stepForward
}
var currentValue =-4
let moveNearerToZero =chooseStepFunction(backward: currentValue >0)
// moveNearerToZero now refers to the nested stepForward() function
while currentValue !=0 {
print("\(currentValue)... ")
    currentValue =moveNearerToZero(currentValue)
}
print("zero!")
// -4...
// -3...
// -2...
// -1...
// zero!