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参考: Lua中的函数是一阶类型值(first-class value),定义函数就象创建普通类型值一样(只不过函数类型值的数据主要是一条条指令而已),所以在函数体中仍然可以定义函数。假设函数f2定义在函数f1中,那么就称f2为f1的内嵌(inner)函数,f1为f2的外包(enclosing)函数,外包和内嵌都具有传递性,即f2的内嵌必然是f1的内嵌,而f1的外包也一定是f2的外包。内嵌函数可以访问外包函数已经创建的所有局部变量,这种特性便是所谓的词法定界(lexical scoping),而这些局部变量则称为该内嵌函数的外部局部变量(external local variable)或者upvalue(这个词多少会让人产生误解,因为upvalue实际指的是变量而不是值)。试看如下代码:
当执行完g1 = f1(1979)后,局部变量n的生命本该结束,但因为它已经成了内嵌函数f2(它又被赋给了变量g1)的upvalue,所以它仍然能以某种形式继续“存活”下来,从而令g1()打印出正确的值。
内嵌函数定义在n = n + 10这条语句之前,可为什么g1()打印出的却是1989?upvalue实际是局部变量,而局部变量是保存在函数堆栈框架上(stack frame)的,所以只要upvalue还没有离开自己的作用域,它就一直生存在函数堆栈上。这种情况下,闭包将通过指向堆栈上的upvalue的引用来访问它们,一旦upvalue即将离开自己的作用域(这也意味着它马上要从堆栈中消失),闭包就会为它分配空间并保存当前的值,以后便可通过指向新分配空间的引用来访问该upvalue。当执行到f1(1979)的n = n + 10时,闭包已经创建了,但是n并没有离开作用域,所以闭包仍然引用堆栈上的n,当return f2完成时,n即将结束生命,此时闭包便将n(已经是1989了)复制到自己管理的空间中以便将来访问。弄清楚了内部的秘密后,运行结果就不难解释了。
f1,f2这两个闭包的原型分别是Create中的内嵌函数foo1和foo2,而foo1和foo2引用的upvalue是同一个,即Create的局部变量n。前面已说过,执行完Create调用后,闭包会把堆栈上n的值复制出来,那么是否f1和f2就分别拥有一个n的拷贝呢?其实不然,当Lua发现两个闭包的upvalue指向的是当前堆栈上的相同变量时,会聪明地只生成一个拷贝,然后让这两个闭包共享该拷贝,这样任一个闭包对该upvalue进行修改都会被另一个探知。上述例子很清楚地说明了这点:每次调用f2都将upvalue的值增加了10,随后f1将更新后的值打印出来。upvalue的这种语义很有价值,它使得闭包之间可以不依赖全局变量进行通讯,从而使代码的可靠性大大提高。
执行完t = Test(1979)后,Test的局部变量n就“死”了,所以当f1,f2这两个闭包被创建时堆栈上根本找不到n的踪影,这叫它们如何取得n的值呢?呵呵,不要忘了Test函数的n不仅仅是inner1和inner2的upvalue,同时它也是foo的upvalue。t = Test(1979)之后,t这个闭包一定已经把n妥善保存好了,之后f1、f2如果在当前堆栈上找不到n就会自动到它们的外包闭包(姑且这么叫)的upvalue引用数组中去找,并把找到的引用值拷贝到自己的upvalue引用数组中。仔细观察上述代码,可以判定g1和g2与f1和f2共享同一个upvalue。这是为什么呢?其实,g1和g2与f1和f2都是同一个闭包(t)创建的,所以它们引用的upvalue(n)实际也是同一个变量,而刚才描述的搜索机制则保证了最后它们的upvalue引用都会指向同一个地方。 关于Lua变量作用域 中文件相互调用的例子
说明,每个文件若修改了全局变量,则对该全局变量相当于进行了一份拷贝,作为自己的环境变量。而其他文件访问该全局变量时仍访问的是原始的值。所以上面代码输出为
!!!为了避免不必要的错误,尽量别在定义全局变量的文件之外直接使用变量名修改值!!! |
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