Lexical Scope, Dynamic Scope and Closure

这事其实特简单。学过课程，看过文章，翻过维基，但我还是搞错了。我脑残，所以记一下。

你开玩笑的吧

Lexical Scope与Dynamic Scope的区别浅显易懂，但我之前不知为何老将Lexical Scope与Closure混而一谈，并闹出了各种体位的笑话：

• Java作为现代编程语言当然是使用Lexical Scope，但为何人们说他木有闭包呢...
• Python对Closure的支持并不好，所以并不是完全的lexical scope...好歹我也是上过Programming Languages这门课，甚至还自己实现过closure，所以
• 诸如此类...

Lexical Scope与Dynamic Scope

简单来说，这两两者的区别在于：

• Lexical Scope(Static scope)：函数中有用到外部变量时，函数会从它被定义的环境中找它所用的变量的值；
• Dynamic Scope: 函数中有用到外部变量时，函数会先从它被调用的环境中找它所用到的变量的值。

举个例子，一个用python实现会看上去有点纠结的例子：

a = 10
def bar():
    print("a = %i" %(a))
def foo():
    a = 5
    bar()

if __name__ == "__main__":
    bar()
    foo()

函数bar()引用了外部变量a，在bar()被定义的环境中，a的值是10。在函数foo()中，又重新定义了a = 5。

需要注意，在python中，当在inner scope中给变量赋值时，默认有限会在该scope中声明一个新的变量，哪怕该变量名跟outer scope中的变量名有重复，这也导致了python中的一个经典诡异异常，也是人们为何说python对闭包的支持并不完善。

由于在outer scope中的a的值还是10，所以虽然在foo()调用bar()的时候inner scope(foo())中的a是5，bar()依然会引用outer scope中的a。所以结果是：

a = 10
a = 10

那如果是Dynamic Scope呢？如果依然是上面这段代码，bar()在被调用的时候，它会优先引用它被调用的环境中的变量，也就是a = 5，所以结果就会是：

a = 10
a = 5

Closure

当比而已，闭包的概念就难理解不少。上文提到Python中的诡异异常，是这样的：

a = 10

def foo():
    a += 1
    print("a = %i" %(a))

if __name__ == "__main__":
    foo()

运行这段代码的时候，会抛出异常：

Traceback (most recent call last):
  File "badclosure.py", line 8, in <module>
    foo()
  File "badclosure.py", line 4, in foo
    a += 1
UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment

这很奇怪，因为直观来看，foo()的作用是将外部变量的数值+1，为何会说local variable 'a' referenced before assignment呢？

原因就是之前提到的，a += 1其实是a = a + 1，python在碰到赋值时，会在inner scope中声明a，这样外部的a就被shadowed了。由于a + 1需要引用a，但此时a只是被声明还未被赋值，所以就会出现错误。

这个跟closure有什么关系呢？其实我也不知道……

Closure?

那到底什么是closure?在我的理解，closure其实可以被看作一种数据结构，可以被当作参数传递给别的函数，他包括了

• 函数体（不需要函数名，可以是匿名函数噢！）
• 以及该函数体被定义时，这个函数体所引用的外部变量（也就是自由变量）

当把函数当作参数的时候，传的其实不仅仅是这个函数，而是由函数体和自由变量所组成的闭包closure！

明白了吗？不明白？没事，你只要记得Java (至少目前！)没有闭包就够了（其实Java 目前用了匿名类的办法来模拟闭包，不大好，为啥呢？其实我也不懂，但你只需要记得，匿名类只能引用final前缀的外部变量。这怎么行！Java果然是烂语言！）...