面试题：Swift函数式编程的闭包与引用语义

闭包捕获变量的原理

在Swift中，闭包可以捕获其定义上下文中的常量和变量。当闭包被定义时，它会捕获所有在其体内引用的外部变量。这意味着即使定义闭包的作用域结束，闭包仍然可以访问和修改这些被捕获的变量。闭包通过引用语义捕获变量，这意味着闭包保存的是对变量的引用，而不是变量的值的副本。例如：

func outerFunction() {
    var number = 10
    let closure = {
        print(number)
    }
    number = 20
    closure() // 输出 20
}

这里闭包closure捕获了number变量，当number的值改变后，闭包中访问到的number的值也随之改变。

避免闭包循环引用问题

弱引用（Weak References）：使用weak关键字来修饰被闭包捕获的对象，weak引用不会增加对象的引用计数，从而避免循环引用。例如，在类的实例方法中，如果闭包捕获了self，可以使用weak引用self。
无主引用（Unowned References）：当你确定被捕获的对象在闭包的生命周期内不会变为nil时，可以使用unowned引用。unowned引用和weak类似，也不会增加对象的引用计数，但unowned引用是一个非可选类型，访问unowned引用时不会解包。

存在闭包循环引用隐患的Swift代码

class Person {
    let name: String
    var completionHandler: (() -> Void)?
    
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
    
    deinit {
        print("\(name) is being deinitialized")
    }
    
    func doWork() {
        completionHandler = { [unowned self] in // 这里应该用weak而不是unowned，下面修复时会改
            print("Work done by \(self.name)")
        }
        completionHandler?()
    }
}

var person: Person? = Person(name: "John")
person?.doWork()
person = nil // Person实例没有被释放，因为循环引用

在这个例子中，Person类有一个闭包属性completionHandler，在doWork方法中，闭包捕获了self。由于闭包持有self，而self又持有闭包，形成了循环引用，导致Person实例在person置为nil时不会被释放。

修复后的代码

class Person {
    let name: String
    var completionHandler: (() -> Void)?
    
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
    
    deinit {
        print("\(name) is being deinitialized")
    }
    
    func doWork() {
        completionHandler = { [weak self] in
            guard let self = self else { return }
            print("Work done by \(self.name)")
        }
        completionHandler?()
    }
}

var person: Person? = Person(name: "John")
person?.doWork()
person = nil // Person实例被正确释放

在修复后的代码中，使用[weak self]捕获self，这样闭包对self的引用是弱引用，不会增加self的引用计数，从而避免了循环引用。在闭包内部，使用guard let self = self else { return }来确保self在闭包执行时仍然存在。

面试题：Swift函数式编程的闭包与引用语义

知识考点

面试题答案

闭包捕获变量的原理

避免闭包循环引用问题

存在闭包循环引用隐患的Swift代码

修复后的代码