函数/变量范围（通过值或引用传递？）

Posted 2023-03-28

【中文标题】函数/变量范围（通过值或引用传递？）

【英文标题】：Function/variable scope (pass by value or reference?)

【发布时间】：2011-09-01 22:59:43

【问题描述】：

我完全被 Lua 的变量范围和函数参数传递（值或引用）弄糊涂了。

请看下面的代码：

local a = 9        -- since it's define local, should not have func scope
local t = 4,6    -- since it's define local, should not have func scope

function moda(a)
  a = 10           -- creates a global var?
end
function modt(t)
  t[1] = 7         -- create a global var?
  t[2] = 8
end

moda(a)
modt(t)
print(a)  -- print 9 (function does not modify the parent variable)
print(t[1]..t[2])  -- print 78 (some how modt is modifying the parent t var) 

因此，这种行为完全让我感到困惑。

这是否意味着表变量 被传递给函数 参考而不是价值？

全局变量是如何创建的 与已经定义的冲突 局部变量？

为什么modt 能够 修改表尚未moda 无法 修改 a 变量？

【参考方案1】：

你猜对了，表变量是通过引用传递的。引用Lua 5.1 Reference Manual：

Lua 中有八种基本类型：nil、boolean、number、string、function、userdata、thread 和 table。 ....

表、函数、线程​​和（完整的）用户数据值都是对象：变量实际上并不包含这些值，只是对它们的引用。赋值、参数传递和函数返回总是操纵对这些值的引用；这些操作并不意味着任何形式的复制。

所以 nil、布尔值、数字和字符串都是按值传递的。这正好解释了您观察到的行为。

【讨论】：

这与传递引用略有不同。 （见我的回答）。特别是 function(x) x= end 的行为是不同的。

一切都是按值传递的，按某些类型（表、函数、线程​​和（完整）用户数据值）是引用。这些引用是按值传递的。

【参考方案2】：

Lua 的function、table、userdata 和thread（协程）类型通过引用传递。其他类型按值传递。或者像某些人喜欢说的那样；所有类型都按值传递，但function、table、userdata 和thread 是引用类型。

string 也是一种引用类型，但它是不可变的、内部的和写入时复制的 - 它的行为类似于值类型，但性能更好。

这是发生了什么：

local a = 9
local t = 4,6

function moda(a)
  a = 10 -- sets 'a', which is a local introduced in the parameter list
end

function modt(t)
  t[1] = 7 -- modifies the table referred to by the local 't' introduced in the parameter list
  t[2] = 8
end

也许这会让事情变得更清楚，为什么事情会这样：

local a = 9
local t = 4,6

function moda()
  a = 10 -- modifies the upvalue 'a'
end

function modt()
  t[1] = 7 -- modifies the table referred to by the upvalue 't'
  t[2] = 8
end

-- 'moda' and 'modt' are closures already containing 'a' and 't',
-- so we don't have to pass any parameters to modify those variables
moda()
modt()
print(a)  -- now print 10
print(t[1]..t[2])  -- still print 78

【参考方案3】：

jA_cOp 说“所有类型都是按值传递，但函数、表、用户数据和线程都是引用类型”是正确的。

这与“表通过引用传递”之间的区别很重要。

在这种情况下没有区别，

function modt_1(x)
  x.foo = "bar"
end

结果：“按引用传递表”和“按值传递表，但表是引用类型”都将执行相同的操作：x 现在将其 foo 字段设置为“bar”。

但是对于这个功能，它会产生很大的不同

function modt_2(x)
  x = 
end

在这种情况下，通过引用传递将导致参数更改为空表。但是在“按值传递，但它是引用类型”中，一个新的表将在本地绑定到 x，并且参数将保持不变。如果你在 lua 中尝试这个，你会发现它是第二个发生的（值是引用）。

【讨论】：

我找到了一种很好的思考方式，即一切都是按值传递的。然而，有些类型只是引用而已。引用本身是按值传递的，这就是您的示例不更改“t”的原因。很好的解释:)

【参考方案4】：

我不会重复在 Bas Bossink 和 jA_cOp 关于引用类型的回答中已经说过的话，但是：

-- 因为它是本地定义的，所以不应该有 func 范围

这是不正确的。 Lua 中的变量是lexically scoped，这意味着它们定义在一个代码块及其所有嵌套块中。local 所做的是创建一个新变量，该变量仅限于语句所在的块，一个块可以是函数体、“缩进级别”或文件。

这意味着每当你引用一个变量时，Lua 都会“向上扫描”，直到它找到一个代码块，其中该变量被声明为本地的，如果没有这样的声明，则默认为全局范围。

在这种情况下，a 和 t 被声明为本地但声明是在全局范围内，所以 a 和 t 是全局的；或者最多，它们是当前文件的本地文件。

它们不会在函数内部重新声明local，但是它们被声明为参数，具有相同的效果。如果它们不是函数参数，那么函数体内的任何引用仍然会引用外部的变量。

在 lua-users.org 上有一个 Scope Tutorial，其中的一些示例可能比我试图解释的方式更能帮助您。 Programming in Lua's section on the subject 也是一本好书。

【参考方案5】：

这是否意味着表变量是通过引用而不是值传递给函数的？

是的。

全局变量创建与已经定义的局部变量如何冲突？

不是。可能会出现这种情况，因为您有一个名为 t 的全局变量并将其传递给带有名为 t 的参数的函数，但两个 ts 是不同的。如果您将参数重命名为其他名称，例如q，则输出将完全相同。 modt(t) 能够修改全局变量 t 只是因为您通过引用传递它。例如，如果您调用modt()，则全局t 将不受影响。

为什么 modt 可以修改表而 moda 不能修改 a 变量？

因为参数是本地的。将参数命名为 a 类似于使用 local a 声明局部变量，但显然参数接收传入的值而常规局部变量没有。如果您的论点被称为z（或根本不存在），那么moda 确实会修改全局a。