lua_reference_watch_out_point_closure

Luaリファレンス 要注意点 ～クロージャ～†

• クロージャとは
  クロージャを知らない人にとってクロージャは理解しずらいものである。 しかし、実は、クラスの類似品と考えてよい。
  
  例えば、

  -- C#的な何かメタな言語で書かれたカウンタークラス
  class Counter {
      int iCurCnt; // 現在のカウント値
  
  　　 // 生成時に初期値をコピー
      Counter(int iDefaultCnt) {
          iCurCnt= iDefaultCnt;
      }
  
      // 指定された値をカウントに増加。指定値がなければ、１増加
      IncCounter(int iIncValue = 1) {
          iCurCnt += iIncValue;
      }
  }
  

  といったクラスがあるとします。
  「メソッドが生成時用メソッド(コンストラクタ)」と、他１つ(増加用メソッド)しかありません。
  このような「生成時用」と「他１つ」といった限定シチュエーションの場合、 クロージャを使えば簡易版クラスが作成出来る、といった程度のことです。

  -- luaのクロージャで書いた版。
  function CreateCounter(iDefaultCnt)
      local iCurCnt = iDefaultCnt -- 生成時に値をとっておく。関数内のみに定義してあるので隠ぺいも出来ている。
  
      return function(iIncValue) -- 関数そのものを返す。
          iIncValue = iIncValue or 1
          iCurCnt = iCurCnt + iIncValue
          return iCurCnt    
      end
  end
  
  local IncCounter = CreateCounter(5)
  
  print(IncCounter())
  print(IncCounter(5))
  print(IncCounter(2))
  

  
  クロージャには、クラスとは別の「そのローカル変数の隠蔽性」に着目した応用方法もありますが、
  最初はこのように理解しておきましょう。
  
  クロージャ自体は:
  

  「ネストされた関数(=A)｣を、｢スコープ外から参照するいずこかに存在する変数のライフサイクル｣が生存する限りにおいては、
  ｢該当のネストされた関数(=A)が参照するローカル変数｣もまた、｢元来のスコープを超えて生存する｣、そのような機構

即ち、上の例でいうと、
CreateCounter() で一度 function オブジェクトが返ります。

クロージャにより、IncCounter が、この関数オブジェクトを参照している間は、local iCurCnt も消滅しないようになるのです。

即ち、Aのライフサイクルが生存しているので、Aが参照しているローカル変数(iCurCnt)も 元来のスコープを超えて生存し続けるわけです。

クロージャの基本†

• 簡易クラスとして

  function newCounter ()
      local i = 0
      return function ()
                 i = i + 1
                 return i
             end
  end
  
  c1 = newCounter()
  print(c1())  ---> 1
  print(c1())  ---> 2
  

• クロージャと隠蔽

  -- math.sin の関数を置き換えたい。しかしそれに付随する変数は全て隠ぺいしたい場合
  do
     local oldSin = math.sin
     local k = math.pi/180
     math.sin = function(x)
                    return oldSin(x*k)
                end
  end
  

イタレータとクロージャ†

• python 他と同じ。for in が対応していることも含めて標準的)

  function values (t)
      local i=0
      return function ()
          i=i+1
          return t[i]
      end
  end
  
  t = {10,20,30}
  
  for element in values(t) do
      print(element)
  end
  
  for element in values(t) do
      print(element)
  end
  

  このように2回繰り返しても、ちゃんとfor in 単位でクロージャがリセットされるので期待通りの挙動となる。
  
  以下のようにvtを用意してしまうと、当然変数寿命が維持されてしまい、上手く動かなくなるので注意

  t = {10,20,30}
  vt = values(t)
  
  for element in vt do
      print(element)
  end
  
  for element in vt do
      print(element)
  end