クロージャ
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「クロージャ」はCoddyKit上の無料Scala for Backend Engineering & Functional Programmingレッスンです。 これはレッスン4/4です。 下記で完全なレッスンを無料で読むことができます。その後、ブラウザ内の組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューターでハンズオン演習できます。 これはScala for Backend Engineering & Functional Programming学習パスの一部であり、ウェブとCoddyKitアプリ全体で進捗が同期されます。 Scala for Backend Engineering & Functional Programmingコースには全4レッスンが含まれています。
クロージャとは
クロージャとは、定義された周囲のスコープから変数を取り込む関数です。これらの変数を「閉じ込める」ことで、そのスコープが終了した後も変数にアクセスできます。
object Main {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val factor = 3
val multiply = (x: Int) => x * factor
println(multiply(5))
}
}自由変数の取り込み
x => x * factorでは、xはパラメーターですが、factorは外側のスコープから取得される自由変数です。関数はこの変数への参照を保持します。
object Main {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val greeting = "Hello"
val greet = (name: String) => s"$greeting, $name!"
println(greet("Ann"))
println(greet("Bob"))
}
}クロージャはスコープを超えて存続する
関数がクロージャを返すと、定義元の関数がすでに終了していても、取り込まれた変数はクロージャが存続する限り保持されます。
object Main {
def makeAdder(n: Int): Int => Int = x => x + n
def main(args: Array[String]): Unit = {
val add10 = makeAdder(10)
val add100 = makeAdder(100)
println(add10(5))
println(add100(5))
}
}各クロージャは独自に取り込む
関数ファクトリを2回呼び出すと、2つの独立したクロージャが生成され、それぞれが独自に取り込んだ値を記憶します。
object Main {
def prefixer(p: String): String => String = s => p + s
def main(args: Array[String]): Unit = {
val withDr = prefixer("Dr. ")
val withMr = prefixer("Mr. ")
println(withDr("Smith"))
println(withMr("Jones"))
}
}可変状態の取り込み
クロージャはvarを取り込み、その値を読み取ったり更新したりできます。これにより、カウンターのように、呼び出しの間で状態を保持できます。
object Main {
def main(args: Array[String]): Unit = {
var count = 0
val increment = () => { count += 1; count }
println(increment())
println(increment())
println(increment())
}
}カウンターファクトリ
ここまでの考え方を組み合わせると、独自のプライベートなvarを取り込むクロージャを返す関数によって、カプセル化された独立したカウンターを作成できます。
object Main {
def counter(): () => Int = {
var n = 0
() => { n += 1; n }
}
def main(args: Array[String]): Unit = {
val c1 = counter()
val c2 = counter()
println(c1())
println(c1())
println(c2())
}
}クロージャが取り込むのはコピーではなく参照
クロージャが取り込むのはスナップショットではなく変数です。取り込んだvarがクロージャの作成後に変化すると、クロージャからは新しい値が見えます。
object Main {
def main(args: Array[String]): Unit = {
var msg = "first"
val show = () => println(msg)
show()
msg = "second"
show()
}
}valの取り込みを優先する
不変のvalを取り込むと、取り込んだ値が変化しないため予期しない動作を避けられ、クロージャが予測どおりに動作します。関数型コードではvalの取り込みを優先してください。
object Main {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val taxRate = 0.2
val withTax = (price: Double) => price * (1 + taxRate)
println(withTax(100))
}
}コレクションメソッドとクロージャ
mapやfilterなどに渡すラムダが外部の変数を参照している場合、それはクロージャです。Scalaでは日常的によく使われます。
object Main {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val threshold = 3
val nums = List(1, 2, 3, 4, 5)
val big = nums.filter(_ > threshold)
println(big)
}
}ループでの取り込みに関する注意点
Scalaでは、forループの変数は反復ごとに新しい束縛になるため、クロージャはそれぞれ異なる値を取り込みます。一部の他の言語で見られる典型的なバグを避けられます。
object Main {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val fns = for (i <- 1 to 3) yield () => i
println(fns.map(f => f()))
}
}クロージャは振る舞いとデータをカプセル化する
クロージャは、振る舞い（関数本体）とデータ（取り込んだ変数）をひとまとめにします。これは、メソッドを1つだけ持つ小さなオブジェクトの軽量な代替手段です。
object Main {
def discounter(rate: Double): Double => Double = price => price * (1 - rate)
def main(args: Array[String]): Unit = {
val sale = discounter(0.25)
println(sale(80))
println(sale(200))
}
}クイックチェック
クロージャは周囲のスコープから何を取り込みますか。
まとめ
クロージャについて学びました。
- クロージャは外側のスコープから自由変数を取り込みます
- 取り込まれた変数は定義元の関数より長く存続します
- 各クロージャのインスタンスは独自の取り込んだ状態を持ちます
- クロージャが取り込むのは参照なので、可変な取り込み値は変化する可能性があります
mapやfilterに渡すラムダは日常的なクロージャです
よくある質問
「クロージャ」レッスンは無料ですか？
はい。「クロージャ」の完全なテキストはこのウェブで無料で読めます。インタラクティブに演習し（組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューター）、Scala for Backend Engineering & Functional Programmingコースの残りをアンロックするには、CoddyKit PROにアップグレードしてください。 Scala for Backend Engineering & Functional Programmingコースには全4レッスンが含まれています。
「クロージャ」で何を学びますか？
状態をキャプチャします。 ブラウザで直接実行するハンズオンコードでScala for Backend Engineering & Functional Programmingを演習し、24時間対応のAIチューターがレッスンを進める中での質問に答えます。
Scala for Backend Engineering & Functional Programmingを始めるのに経験は必要ですか？
事前経験は必要ありません。CoddyKitのScala for Backend Engineering & Functional Programmingは初級者から上級者向けに構成されているため、ここから始めるか最初から始めて、自分のペースで進むことができます。 これはレッスン4/4です。
「クロージャ」レッスンにはどのくらい時間がかかりますか？
ほとんどのCoddyKitレッスンは約5～10分かかります。各レッスンはコンパクトでインタラクティブなので、着実に進歩し、ウェブとアプリ全体で正確に前回の場所から再開できます。
このScala for Backend Engineering & Functional Programmingレッスンでコードを書いて実行できますか？
はい。すべてのScala for Backend Engineering & Functional Programmingレッスンに組み込みコードエディタが含まれているため、ブラウザでリアルコードを書いて実行し、即座のAIフィードバックを取得できます。ローカル設定は不要です。