闭包

闭包是从封闭环境中捕获变量的可调用项。 可以创建函数和作关闭。 作关闭可以在函数内创建，但只能在作中应用。

Q# 有两种机制用于创建关闭：lambda 表达式和部分应用程序。

Lambda 表达式

lambda 表达式创建匿名函数或作。 基本语法是用于绑定参数的符号元组、函数的箭头（-> 和作的 =>），以及应用时要计算的表达式。

// Function that captures 'x':
y -> x + y

// Operation that captures 'qubit':
deg => Rx(deg * PI() / 180.0, qubit)

// Function that captures nothing:
(x, y) -> x + y

参数

参数使用与 变量声明语句左侧相同的符号元组绑定。 参数元组的类型是隐式的。 不支持类型批注;如果类型推理失败，可能需要创建顶级可调用声明并改用部分应用程序。

可变捕获变量

无法捕获可变变量。 如果只需在创建 lambda 表达式时捕获可变变量的值，则可以创建不可变副本：

// ERROR: 'variable' cannot be captured.
mutable variable = 1;
let f = () -> variable;

// OK.
let value = variable;
let g = () -> value;

特征

匿名作的特征是根据 lambda 的应用程序推断的。 如果 lambda 与 functor 应用程序一起使用，或在需要特征的上下文中，则推断 lambda 具有该特征。 例如：

operation NoOp(q : Qubit) : Unit is Adj {}
operation Main() : Unit {
    use q = Qubit();
    let foo = () => NoOp(q);
    foo(); // Has type Unit => Unit with no characteristics

    let bar = () => NoOp(q);
    Adjoint bar(); // Has type Unit => Unit is Adj
}

如果需要与推断的运算 lambda 不同的特征，则需要改为创建顶级作声明。

部分应用程序

部分应用程序是一种方便的速记，用于应用可调用对象的一些参数，但并非全部。 语法与调用表达式相同，但未应用的参数将替换为 _。 从概念上讲，部分应用程序等效于一个 lambda 表达式，该表达式捕获已应用的参数，并将未应用的参数用作参数。

例如，鉴于 f 是一个函数，o 是一个作，并且捕获的变量 x 是不可变的：

可变捕获变量

与 lambda 表达式不同，部分应用程序可以自动捕获可变变量值的副本：

mutable variable = 1;
let f = Foo(variable, _);

这等效于以下 lambda 表达式：

mutable variable = 1;
let value = variable;
let f = x -> Foo(value, x);

[^1]：参数元组严格写入 (a, (b))，但 (b) 等效于 b。