8.2.3 在 F# 使用闭包捕获状态
在这一节，我们要讨论闭包（closures），在函数编程中，这是一个非常重要的概念。闭包很常见，大部分时间它们都不使用可变状态；不过，出于实用的考虑，使用可变状态有时也是需要的，闭包能够提供了一种极好的方式，限制可变状态的作用域。
首先，我们看一段简单的 F＃ 代码片段，在第五章已经看过：
> let createAdder num =
(fun m -> num +m);;
val createAdder : int -> int –> int
在我们前面的讨论中，我们没有看出，像这样写的函数，与调用加法，取两个参数并返回和的函数之间有什么区别。这是因为，我们能够只用一个参数值调用加法函数：因为有了散应用，其结果是一个函数，将特定数加到任何给定的参数值上。
如果仔细分析一下前面示例的返回结果，它不仅是函数的代码！代码是一组指令，加两个数字，但是，如果我们用两个不同的参数，调用 createAdder 两次，返回的函数显然不同，因为，它们加的数不同。关键的思想是，函数不仅是代码，也是闭包，包含了由函数使用、但不在函数体内声明的值。由闭包控制的值称为捕获（captured）。在前面的例子中，唯一的捕获是 num 参数。
闭包听起来复杂，实际上简单。F＃ 编译器使用抽象类 FastFunc<int, int> 表示参数为整数，返回结果为整数的函数值。清单 8.7 显示了createAdder函数码转换为 C＃ 生成的代码。
清单 8.7 F# 编译器生成的闭包类 (C#)
class createAdder : FastFunc<int,int> {
public int num; <-- 保存捕获的值
internal createAdder(int num){ [1]
this.num = num;
}
public override int Invoke(int m) { <-- 运行构造的函数
return this.num +m;
}
}
static FastFunc<int, int>createAdder(int num) { [2]
return new createAdder(num);
}
编译器生成一个静态方法createAdder[2]，相当于 F＃ 的函数。方法构造了一个函数值，由函数代码组成，保存了闭包捕获的值。生成的闭包类的参数取为捕获的值，在我们的示例中，只有一个参数 num[1]。在用虚拟方法 Invoke 运行这个函数值时，代码可以访问保存在闭包中的值。
当然，自从我们开始讨论lambda 函数，就一直在使用闭包创建函数，只是没有明确地讲出来，因为，通常不需要考虑这些，它们确实就在运行。然而，如果闭包捕获到可变值，又会怎样呢？