JS和Scheme对闭包变量的绑定能力差异，哪种更合理？
JavaScript 和 Scheme 在闭包对变量的绑定能力上，存在着一些显著的差异，而哪种更“合理”，其实很大程度上取决于我们评价的标准以及对编程语言设计哲学的偏好。
我们先来分别剖析一下它们是如何处理闭包对变量的绑定，然后再进行比较和分析。
JavaScript 的闭包与变量绑定：词法作用域的直接体现
JavaScript 是一种典型的支持词法作用域的语言。这意味着一个函数中使用的变量，其作用域（也就是它能够被访问到）是根据它在源代码中被定义的位置来决定的，而不是它在运行时被调用时的位置。
在 JavaScript 中，当一个函数被创建时，它会“捕获”其词法作用域中的所有变量，并形成一个闭包。这意味着即使外部函数执行完毕，这些被捕获的变量仍然可以通过闭包访问和修改。
举个例子：
```javascript
function outer() {
let count = 0; // 外部函数的局部变量
function inner() {
// inner 函数捕获了 outer 函数作用域中的 count 变量
count++;
console.log(count);
}
return inner; // 返回内部函数
}
const closureFunc = outer(); // outer 函数执行完毕，但 count 变量并没有被销毁
closureFunc(); // 输出: 1
closureFunc(); // 输出: 2
```
在这个例子中：
`outer` 函数创建了一个局部变量 `count`。
`inner` 函数定义在 `outer` 函数内部，因此它能够访问到 `outer` 的作用域，也就是 `count` 变量。
当 `outer` 函数返回 `inner` 函数时，`inner` 函数就形成了一个闭包，这个闭包“携带”了对 `count` 变量的引用。
即使 `outer` 函数的执行上下文已经结束，`closureFunc`（也就是 `inner` 函数）依然能够访问并修改 `count` 的值。这是因为闭包维持了对 `count` 的“活引用”，而不是其值的一个拷贝。
JS 的绑定特点：
1. 引用绑定 (Reference Binding): JavaScript 的闭包通常绑定的是变量的引用，而不是变量的值。这意味着闭包中的变量是外部作用域中同一个变量的代理。任何对闭包中变量的修改，都会直接反映在原始变量上，反之亦然。
2. 可变性 (Mutability): 由于绑定的是引用，被闭包捕获的变量通常是可变的。上面例子中的 `count` 就可以被反复递增。
3. 清晰的词法作用域规则: JS 的词法作用域规则相对直观，开发者可以根据代码的结构预测变量的可访问性。
Scheme 的闭包与变量绑定：更纯粹的函数式思想
Scheme，作为 Lisp 家族的一员，同样是支持词法作用域的，并且在闭包的处理上，我认为体现了更纯粹的函数式编程思想。在 Scheme 中，当一个函数被创建时，它会捕获其词法环境，而这个环境包含了所有它需要访问的变量的绑定。
举个例子 (使用 Racket，一个 Scheme 的方言):
```scheme
(define (outer)
(let ((count 0)) ; outer 的局部变量 count
(define (inner)
; inner 函数捕获了 outer 作用域中的 count 变量
(set! count (+ count 1))
count)))
(define closurefunc (outer))
(display (closurefunc)) (newline) ; 输出: 1
(display (closurefunc)) (newline) ; 输出: 2
```
在这个 Scheme 的例子中：
`outer` 使用 `let` 创建了一个局部变量 `count`，并初始化为 0。
`inner` 函数定义在 `outer` 内部，因此它捕获了 `outer` 的词法环境，其中就包含了 `count`。
`set!` 是 Scheme 中用于修改变量值的过程。这里的 `(set! count (+ count 1))` 就是在修改被闭包捕获的 `count`。
与 JavaScript 类似，`outer` 执行完毕后，`closurefunc` 依然能访问和修改 `count`。
Scheme 的绑定特点：
1. 环境绑定 (Environment Binding): Scheme 的闭包绑定的是其创建时的环境。这个环境是一个抽象概念，它包含了所有变量的绑定关系（变量名到值的映射）。当闭包被调用时，它会在这个环境中查找变量。
2. 显式的修改 (Explicit Mutation): Scheme 的核心理念是函数式编程，强调不可变性。虽然 Scheme 支持变量的修改（使用 `set!`），但这种修改通常是显式的，并且在函数式编程的范畴内，倾向于尽量避免副作用。然而，闭包的机制本身允许对外部变量进行修改，这仍然是闭包的一个重要能力。
3. 对“捕获”的强调: Scheme 的设计哲学更加强调函数是“一等公民”，并且能够携带其定义时的环境信息。闭包是这种设计哲学的自然延伸。
哪种更合理？比较分析
现在，让我们来对比一下这两种机制，并探讨“合理性”：
1. 对变量的绑定方式：引用 vs 环境
JavaScript 的引用绑定 更像是“直接操作原始数据”。当你在闭包中修改 `count` 时，你真的就是在修改 `outer` 作用域中那个 `count` 变量本身。
Scheme 的环境绑定 更像是一种“指向原始数据的方式”。闭包捕获的是一个查找表，当需要 `count` 时，它会查询这个表，找到 `count` 变量的当前值。
从直接性和直观性上讲，JavaScript 的方式可能更容易被初学者理解：一个函数就是“记得”了它出生时周围有什么东西，并且可以继续与之互动。
从抽象性和函数式纯粹性上讲，Scheme 的环境绑定更能体现函数式编程的精髓。它将函数及其依赖的环境打包在一起，形成一个独立的单元。即使原始环境中的变量发生改变（虽然在Scheme中通常不鼓励），闭包所能访问到的依然是其创建时所绑定的“那个特定变量在那个特定环境中的当前状态”。
2. 可变性与不可变性
JavaScript 的闭包天然支持对捕获变量的可变修改，这是其动态特性的一个重要方面。这使得 JavaScript 非常适合处理状态管理、事件处理等需要频繁更新数据的场景。
Scheme 虽然也允许修改，但其设计哲学更倾向于不可变性。在更纯粹的函数式编程中，我们更希望函数只依赖于其参数，并且不产生副作用。当闭包需要与外部状态交互时，Scheme 的设计让开发者需要明确使用 `set!`，从而提醒开发者正在引入副作用。
从“可预测性和避免副作用”的角度来看，Scheme 的设计（允许修改但鼓励谨慎使用）可能被认为更合理。 它没有强制你使用可变变量，而是提供了工具，让你可以在必要时引入可变性。
3. 设计哲学和目标
JavaScript 设计之初是为了在浏览器中为网页添加交互性。它的设计更加务实和混合，既有面向对象的部分，也有函数式的影子。闭包是其强大的工具，用于实现模块化、封装、状态管理和事件驱动编程。
Scheme 是一个追求优雅和简洁的学术性语言，深受 lambda 演算和函数式编程思想的影响。闭包是其核心特性之一，完美契合其函数作为第一类公民以及递归的编程范式。
从“语言的一致性和理论基础”上讲，Scheme 的闭包与整个语言的函数式设计哲学更加一致。
哪种更合理？一个观点：
我认为，Scheme 在处理闭包变量绑定时，其设计更具有一种内在的、理论上的“合理性”，因为它更坚定地维护了函数式编程的核心原则：函数的行为应该与其定义时的环境紧密相关，同时对副作用的处理保持谨慎。
Scheme 的环境绑定，将函数与其定义时的整个词法环境打包，使得函数看起来更像是一个自给自足的单元，只是它恰好需要访问某些外部环境中的值。这种隔离性在某些复杂的系统中可能更有助于理解和维护。
Scheme 中显式使用 `set!` 来修改变量，也提供了一个“信号灯”，提醒开发者这里发生了状态的改变，需要额外注意其影响范围。
然而，JavaScript 的设计在“实用性和工程实践”上同样极其合理。 它恰到好处地允许了对捕获变量的直接修改，这使得 JavaScript 在实际开发中，尤其是在处理异步操作、状态维护（如在React、Vue等框架中）等方面，变得极其强大和灵活。JavaScript 的闭包，正是其动态和命令式特性与函数式特性融合的完美体现。
总结来说：
如果你追求的是函数式编程的纯粹性、抽象性和对副作用的克制，那么你会认为 Scheme 的方式更合理。它将函数与环境的绑定处理得更具理论深度。
如果你更看重的是工程实践的灵活性、状态管理的便捷性和语言的动态适应性，那么你会认为 JavaScript 的方式更合理。它提供了直接操作捕获变量的强大能力。
两者没有绝对的优劣，它们只是在不同的设计哲学和应用场景下，选择了不同的实现方式来达到各自的目标。这正是编程语言多样性魅力的体现。我个人倾向于认为，Scheme 在理论上更“干净”和“纯粹”，而 JavaScript 在实践上更“强大”和“实用”。
我们先来分别剖析一下它们是如何处理闭包对变量的绑定，然后再进行比较和分析。
JavaScript 的闭包与变量绑定：词法作用域的直接体现
JavaScript 是一种典型的支持词法作用域的语言。这意味着一个函数中使用的变量，其作用域（也就是它能够被访问到）是根据它在源代码中被定义的位置来决定的，而不是它在运行时被调用时的位置。
在 JavaScript 中，当一个函数被创建时，它会“捕获”其词法作用域中的所有变量，并形成一个闭包。这意味着即使外部函数执行完毕，这些被捕获的变量仍然可以通过闭包访问和修改。
举个例子：
```javascript
function outer() {
let count = 0; // 外部函数的局部变量
function inner() {
// inner 函数捕获了 outer 函数作用域中的 count 变量
count++;
console.log(count);
}
return inner; // 返回内部函数
}
const closureFunc = outer(); // outer 函数执行完毕，但 count 变量并没有被销毁
closureFunc(); // 输出: 1
closureFunc(); // 输出: 2
```
在这个例子中：
`outer` 函数创建了一个局部变量 `count`。
`inner` 函数定义在 `outer` 函数内部，因此它能够访问到 `outer` 的作用域，也就是 `count` 变量。
当 `outer` 函数返回 `inner` 函数时，`inner` 函数就形成了一个闭包，这个闭包“携带”了对 `count` 变量的引用。
即使 `outer` 函数的执行上下文已经结束，`closureFunc`（也就是 `inner` 函数）依然能够访问并修改 `count` 的值。这是因为闭包维持了对 `count` 的“活引用”，而不是其值的一个拷贝。
JS 的绑定特点：
1. 引用绑定 (Reference Binding): JavaScript 的闭包通常绑定的是变量的引用，而不是变量的值。这意味着闭包中的变量是外部作用域中同一个变量的代理。任何对闭包中变量的修改，都会直接反映在原始变量上，反之亦然。
2. 可变性 (Mutability): 由于绑定的是引用，被闭包捕获的变量通常是可变的。上面例子中的 `count` 就可以被反复递增。
3. 清晰的词法作用域规则: JS 的词法作用域规则相对直观，开发者可以根据代码的结构预测变量的可访问性。
Scheme 的闭包与变量绑定：更纯粹的函数式思想
Scheme，作为 Lisp 家族的一员，同样是支持词法作用域的，并且在闭包的处理上，我认为体现了更纯粹的函数式编程思想。在 Scheme 中，当一个函数被创建时，它会捕获其词法环境，而这个环境包含了所有它需要访问的变量的绑定。
举个例子 (使用 Racket，一个 Scheme 的方言):
```scheme
(define (outer)
(let ((count 0)) ; outer 的局部变量 count
(define (inner)
; inner 函数捕获了 outer 作用域中的 count 变量
(set! count (+ count 1))
count)))
(define closurefunc (outer))
(display (closurefunc)) (newline) ; 输出: 1
(display (closurefunc)) (newline) ; 输出: 2
```
在这个 Scheme 的例子中：
`outer` 使用 `let` 创建了一个局部变量 `count`，并初始化为 0。
`inner` 函数定义在 `outer` 内部，因此它捕获了 `outer` 的词法环境，其中就包含了 `count`。
`set!` 是 Scheme 中用于修改变量值的过程。这里的 `(set! count (+ count 1))` 就是在修改被闭包捕获的 `count`。
与 JavaScript 类似，`outer` 执行完毕后，`closurefunc` 依然能访问和修改 `count`。
Scheme 的绑定特点：
1. 环境绑定 (Environment Binding): Scheme 的闭包绑定的是其创建时的环境。这个环境是一个抽象概念，它包含了所有变量的绑定关系（变量名到值的映射）。当闭包被调用时，它会在这个环境中查找变量。
2. 显式的修改 (Explicit Mutation): Scheme 的核心理念是函数式编程，强调不可变性。虽然 Scheme 支持变量的修改（使用 `set!`），但这种修改通常是显式的，并且在函数式编程的范畴内，倾向于尽量避免副作用。然而，闭包的机制本身允许对外部变量进行修改，这仍然是闭包的一个重要能力。
3. 对“捕获”的强调: Scheme 的设计哲学更加强调函数是“一等公民”，并且能够携带其定义时的环境信息。闭包是这种设计哲学的自然延伸。
哪种更合理？比较分析
现在，让我们来对比一下这两种机制，并探讨“合理性”：
1. 对变量的绑定方式：引用 vs 环境
JavaScript 的引用绑定 更像是“直接操作原始数据”。当你在闭包中修改 `count` 时，你真的就是在修改 `outer` 作用域中那个 `count` 变量本身。
Scheme 的环境绑定 更像是一种“指向原始数据的方式”。闭包捕获的是一个查找表，当需要 `count` 时，它会查询这个表，找到 `count` 变量的当前值。
从直接性和直观性上讲，JavaScript 的方式可能更容易被初学者理解：一个函数就是“记得”了它出生时周围有什么东西，并且可以继续与之互动。
从抽象性和函数式纯粹性上讲，Scheme 的环境绑定更能体现函数式编程的精髓。它将函数及其依赖的环境打包在一起，形成一个独立的单元。即使原始环境中的变量发生改变（虽然在Scheme中通常不鼓励），闭包所能访问到的依然是其创建时所绑定的“那个特定变量在那个特定环境中的当前状态”。
2. 可变性与不可变性
JavaScript 的闭包天然支持对捕获变量的可变修改，这是其动态特性的一个重要方面。这使得 JavaScript 非常适合处理状态管理、事件处理等需要频繁更新数据的场景。
Scheme 虽然也允许修改，但其设计哲学更倾向于不可变性。在更纯粹的函数式编程中，我们更希望函数只依赖于其参数，并且不产生副作用。当闭包需要与外部状态交互时，Scheme 的设计让开发者需要明确使用 `set!`，从而提醒开发者正在引入副作用。
从“可预测性和避免副作用”的角度来看，Scheme 的设计（允许修改但鼓励谨慎使用）可能被认为更合理。 它没有强制你使用可变变量，而是提供了工具，让你可以在必要时引入可变性。
3. 设计哲学和目标
JavaScript 设计之初是为了在浏览器中为网页添加交互性。它的设计更加务实和混合，既有面向对象的部分，也有函数式的影子。闭包是其强大的工具，用于实现模块化、封装、状态管理和事件驱动编程。
Scheme 是一个追求优雅和简洁的学术性语言，深受 lambda 演算和函数式编程思想的影响。闭包是其核心特性之一，完美契合其函数作为第一类公民以及递归的编程范式。
从“语言的一致性和理论基础”上讲，Scheme 的闭包与整个语言的函数式设计哲学更加一致。
哪种更合理？一个观点：
我认为，Scheme 在处理闭包变量绑定时，其设计更具有一种内在的、理论上的“合理性”，因为它更坚定地维护了函数式编程的核心原则：函数的行为应该与其定义时的环境紧密相关，同时对副作用的处理保持谨慎。
Scheme 的环境绑定，将函数与其定义时的整个词法环境打包，使得函数看起来更像是一个自给自足的单元，只是它恰好需要访问某些外部环境中的值。这种隔离性在某些复杂的系统中可能更有助于理解和维护。
Scheme 中显式使用 `set!` 来修改变量，也提供了一个“信号灯”，提醒开发者这里发生了状态的改变，需要额外注意其影响范围。
然而，JavaScript 的设计在“实用性和工程实践”上同样极其合理。 它恰到好处地允许了对捕获变量的直接修改，这使得 JavaScript 在实际开发中，尤其是在处理异步操作、状态维护（如在React、Vue等框架中）等方面，变得极其强大和灵活。JavaScript 的闭包，正是其动态和命令式特性与函数式特性融合的完美体现。
总结来说：
如果你追求的是函数式编程的纯粹性、抽象性和对副作用的克制，那么你会认为 Scheme 的方式更合理。它将函数与环境的绑定处理得更具理论深度。
如果你更看重的是工程实践的灵活性、状态管理的便捷性和语言的动态适应性，那么你会认为 JavaScript 的方式更合理。它提供了直接操作捕获变量的强大能力。
两者没有绝对的优劣，它们只是在不同的设计哲学和应用场景下，选择了不同的实现方式来达到各自的目标。这正是编程语言多样性魅力的体现。我个人倾向于认为，Scheme 在理论上更“干净”和“纯粹”，而 JavaScript 在实践上更“强大”和“实用”。
网友意见
深入研究前先把基础学会，JS 里不带 var 和lua 里不带 local，创建的会是全局变量，全局变量哪里都能访问到，不存在闭包。
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