Kotlin 高阶函数 与 Lambda 表达式

时间：2021-10-05 20:29:02

高阶函数(higher-order function)是一种特殊的函数, 它接受函数作为参数, 或者返回一个函数. 这种函数的一个很好的例子就是 lock() 函数, 它的参数是一个锁对象(lock object), 以及另一个函数, 它首先获取锁, 运行对象函数, 然后再释放锁:

fun <T> lock(lock: Lock, body: () -> T): T {
lock.lock()
try {
return body()
 }finally {
lock.unlock()
 }
}

上面的代码: body 参数是一个 函数类型: () -> T , 因此它应该是一个函数, 这个函数没有参数, 返回一个 T 类型的值。

高阶函数类似 C 语言的函数指针，高阶函数另一个例子：

fun <T, R> List<T>.map(transform: (T) -> R): List<R> {
val result = arrayListOf<R>()
for (item in this)
result.add(transform(item))
return result
}

val doubled = ints.map { it -> it * 2 } // 调用
  • 函数类型(Function Type)

对于接受另一个函数作为自己参数的函数, 我们必须针对这个参数指定一个函数类型, 例如前面例子的 map 函数，参数 transform 的类型是 (T) -> R, 意思是它是一个函数，参数 T， 返回 R。

  • 引用以及返回一个函数

高阶函数可以接受函数参数，也可以返回一个函数引用， 函数可以赋值给变量，和 C 语言的函数指针一样。

fun bar(): (String) -> String = { str -> str.reversed() }

val reversi = bar()
reversi("hello")
reversi("world")
  • 内联函数(Inline Function)

Kotlin 支持内联函数，函数内联也许会导致编译产生的代码尺寸变大, 但如果我们使用合理(不要内联太大的函数), 可以换来性能的提高。

inline fun foo() {
//
}

如果一个内联函数的参数中有多个 Lambda 表达式, 而你只希望内联其中的一部分, 你可以对函数的一部分参数添加 noinline 标记。

inline fun foo(inlined: () -> Unit, noinline notInlined: () -> Unit) {
    // ...
}
  • Lambda 表达式

Lambda 表达式的完整语法形式，如:
val sum = { x: Int, y: Int -> x + y }
Lambda 表达式包含在大括号之内, 在完整语法形式中, 参数声明在圆括号之内, 参数类型的声明可选, 函数体在 -> 符号之后. 如果 Lambda 表达式自动推断的返回值类型不是 Unit , 那么 Lambda 表达式函数体中, 最后一条(或者就是唯一一条)表达式的值, 会被当作整个 Lambda 表达式的返回值。

很多情况下 Lambda 表达式只有唯一一个参数. 如果 Kotlin 能够自行判断出 Lambda 表达式的参数定义，那么它将允许我们省略唯一一个参数的定义, 并且会为我们隐含地定义这个参数, 使用的参数名为 it :
ints.filter { it > 0 }

使用 带标签限定的 return 语法, 我们可以在 Lambda 表达式内明确地返回一个结果值. 否则, 会隐含地返回 Lambda 表达式内最后一条表达式的值。

ints.filter {
    val shouldFilter = it > 0
return@filter shouldFilter
}
  • 匿名函数(Anonymous Function)

匿名函数看起来与通常的函数声明很类似, 区别在于省略了函数名。

fun(x: Int, y: Int): Int = x + y

参数和返回值类型的声明与通常的函数一样, 但如果参数类型可以通过上下文推断得到, 那么类型声明可以省略:

ints.filter(fun(item) = item > 0)
  • 闭包

所谓闭包，就是一个代码块可以访问外层作用域的变量和参数，例如上面提到的 Lambda 表达式和匿名函数。

var containsNegative = false
val ints = listOf(0, 1, 2, 3, 4, 5)
ints.forEach {
if (it < 0)
    containsNegative = true
}

参考
《Programming Kotlin》Stephen Samuel ，Stefan Bocutiu
《Kotlin in Action》Dmitry Jemerov，Svetlana Isakova
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