下面的示例演示了Scheme编程语言中的闭包。

首先定义一个函数，该函数定义了一个局部变量，在函数外部不可见。

; Function using a local variable
(define (function)
  (define a 1)
  (display a) ; prints 1, when calling (function)
  )
(function) ; prints 1
(display a) ; fails: a undefined

下面是同样的例子，但是现在函数使用了一个全局变量，定义在函数外部。

; Function using a global variable
(define b 2)
(define (function)
  (display b) ; prints 2, when calling (function)
  )
(function) ; prints 2
(display 2) ; prints 2

最后，这里有一个函数携带自己闭包的例子:

; Function with closure
(define (outer)
  (define c 3)
  (define (inner)
    (display c))
  inner ; outer function returns the inner function as result
  )
(define function (outer))
(function) ; prints 3

在正常情况下，变量受作用域规则约束:局部变量仅在定义的函数内工作。闭包是为了方便而暂时打破这一规则的一种方式。

def n_times(a_thing)
  return lambda{|n| a_thing * n}
end

在上面的代码中，lambda(|n| a_thing * n}是闭包，因为a_thing是由lambda(匿名函数创建者)引用的。

现在，如果你把得到的匿名函数放到一个函数变量中。

foo = n_times(4)

Foo将打破正常的作用域规则，开始在内部使用4。

foo.call(3)

返回12。

变量作用域

声明局部变量时，该变量具有作用域。一般来说，局部变量只存在于声明它们的块或函数中。

function() {
  var a = 1;
  console.log(a); // works
}    
console.log(a); // fails

如果我试图访问一个局部变量，大多数语言都会在当前作用域中查找它，然后向上遍历父作用域，直到到达根作用域。

var a = 1;
function() {
  console.log(a); // works
}    
console.log(a); // works

当一个块或函数被处理完，它的局部变量就不再需要了，通常会耗尽内存。

这就是我们通常期望的事情的运作方式。

闭包是一个持久的局部变量作用域

闭包是一个持久作用域，即使在代码执行已经移出该块之后，它仍然保留局部变量。支持闭包的语言(如JavaScript、Swift和Ruby)将允许您保留对作用域(包括其父作用域)的引用，即使在声明这些变量的块已经完成执行之后，只要您在某处保留对该块或函数的引用。

作用域对象及其所有局部变量都绑定到函数，只要函数存在，它们就会存在。

这给了我们函数可移植性。我们可以预期，在函数第一次定义时在作用域中的任何变量，在稍后调用该函数时仍然在作用域中，即使我们在完全不同的上下文中调用该函数。

例如

下面是一个非常简单的JavaScript示例，可以说明这一点:

outer = function() {
  var a = 1;
  var inner = function() {
    console.log(a);
  }
  return inner; // this returns a function
}

var fnc = outer(); // execute outer to get inner 
fnc();

这里我定义了一个函数中的函数。内部函数可以访问外部函数的所有局部变量，包括a。变量a在内部函数的作用域内。

正常情况下，当一个函数退出时，它的所有局部变量都会消失。但是，如果我们返回inner函数并将其赋值给变量fnc，以便在outer退出后它仍然存在，那么定义inner时在作用域内的所有变量也将仍然存在。变量a已经被关闭了——它在一个闭包中。

注意变量a对于fnc是完全私有的。这是在函数式编程语言(如JavaScript)中创建私有变量的一种方式。

正如你可能猜到的那样，当我调用fnc()时，它会打印a的值，即“1”。

在没有闭包的语言中，当函数outer退出时，变量a将被垃圾收集并丢弃。调用fnc将抛出一个错误，因为a不再存在。

在JavaScript中，变量a持续存在，因为变量作用域是在函数第一次声明时创建的，并且只要函数继续存在，变量a就会持续存在。

A属于outer的范围。inner的作用域有一个父指针指向outer的作用域。FNC是一个指向内的变量。只要FNC存在，A就存在。A在闭包内。

进一步阅读(观看)

我制作了一个YouTube视频，介绍了这段代码的一些实际使用示例。

闭包为JavaScript提供状态。

状态在编程中仅仅意味着记忆。

例子

var a = 0;

a = a + 1; // => 1
a = a + 1; // => 2
a = a + 1; // => 3

在上面的例子中，state存储在变量“a”中。我们在a后面加几次1。我们之所以能够这样做，是因为我们能够“记住”这个值。状态符“a”将该值保存在内存中。

通常，在编程语言中，您希望跟踪事物、记住信息并在以后访问它。

在其他语言中，这通常是通过使用类来实现的。类，就像变量一样，跟踪它的状态。而该类的实例，依次在它们内部也有状态。状态仅仅意味着您以后可以存储和检索的信息。

例子

class Bread {
  constructor (weight) {
    this.weight = weight;
  }

  render () {
    return `My weight is ${this.weight}!`;
  }
}

我们如何从“渲染”方法中访问“权重”?好吧，感谢国家。Bread类的每个实例都可以通过从“状态”(内存中存储信息的地方)读取它来呈现自己的权重。

JavaScript是一种非常独特的语言，它在历史上没有类(现在有了，但在底层只有函数和变量)，所以闭包为JavaScript提供了一种记忆事物并在以后访问它们的方法。

例子

var n = 0;
var count = function () {
  n = n + 1;
  return n;
};

count(); // # 1
count(); // # 2
count(); // # 3

上面的例子实现了用变量“保持状态”的目标。这太棒了!然而，这有一个缺点，即变量(“状态”holder)现在是公开的。我们可以做得更好。我们可以使用闭包。

例子

var countGenerator = function () {
  var n = 0;
  var count = function () {
    n = n + 1;
    return n;
  };

  return count;
};

var count = countGenerator();
count(); // # 1
count(); // # 2
count(); // # 3

这太棒了。

现在我们的count函数可以计数了。它之所以能够这样做，是因为它可以“保持”状态。这种情况下的状态是变量“n”。这个变量现在关闭了。在时间和空间上封闭。因为你永远无法恢复它，改变它，给它赋值或直接与它交互。在空间中，因为它在地理上嵌套在“countGenerator”函数中。

为什么这很神奇?因为不需要涉及任何其他复杂的工具(例如类、方法、实例等)，我们就能够 1. 隐藏 2. 从远处控制

我们隐藏了状态，变量“n”，这使它成为一个私有变量! 我们还创建了一个API，可以以预定义的方式控制这个变量。特别地，我们可以像这样调用API“count()”，它从“距离”将1加到“n”。除非通过API，否则任何人都无法访问“n”。

JavaScript的简单性确实令人惊叹。

闭包是其中一个重要原因。

不包含自由变量的函数称为纯函数。

包含一个或多个自由变量的函数称为闭包。

var pure = function pure(x){
  return x 
  // only own environment is used
}

var foo = "bar"

var closure = function closure(){
  return foo 
  // foo is a free variable from the outer environment
}

src: https://leanpub.com/javascriptallongesix/read # leanpub-auto-if-functions-without-free-variables-are-pure-are-closures-impure

下面是另一个现实生活中的例子，使用了游戏中流行的脚本语言——Lua。我需要稍微改变一个库函数的工作方式，以避免stdin不可用的问题。

local old_dofile = dofile

function dofile( filename )
  if filename == nil then
    error( 'Can not use default of stdin.' )
  end

  old_dofile( filename )
end

当这段代码完成它的作用域时，old_dofile的值就消失了(因为它是本地的)，但是该值已经被封装在一个闭包中，所以新的重新定义的dofile函数可以访问它，或者更确切地说，作为“upvalue”与函数一起存储的副本。