一篇帶給你Kotin高階函數(shù)詳解
前言
在Kotlin中,高階函數(shù)是指將一個函數(shù)作為另一個函數(shù)的參數(shù)或者返回值。如果用f(x)、g(x)用來表示兩個函數(shù),那么高階函數(shù)可以表示為f(g(x))。Kotlin為開發(fā)者提供了豐富的高階函數(shù),比如Standard.kt中的let、with、apply等,_Collectioins.kt中的forEach等。為了能夠自如的使用這些高階函數(shù),我們有必要去了解這些高階函數(shù)的使用方法
今天我們來講解高階函數(shù)
一、高階函數(shù)詳解
1、高階函數(shù)是什么?
- 如果一個函數(shù)接收另一個函數(shù)作為參數(shù),或者返回值的類型是另一個函數(shù),那么該函數(shù)就稱為高階函數(shù)。
- 與java不同的是,在Kotlin中增加了一個函數(shù)類型的概念,如果我們將這種函數(shù)添加到一個函數(shù)的參數(shù)聲明或返回值聲明當(dāng)中,那么這就是一個高階函數(shù)了。
- 函數(shù)類型語法基本規(guī)則:(String,Int) -> Unit添加到某個函數(shù)的參數(shù)聲明
- public fun test2(test:Int,block:()->Unit){
- var v= block()
- DTLog.i("TestTest","Test1")
- }
- public fun T.test22(block:()->T):T{
- return block()
- }
- public fun T.test26(block:T.()->Unit){
- block()
- }
- public fun T.test23(block:(T)->Unit):T{
- return this
- }
- public fun
- var t=block(this)
- return t
- }
- public fun
- return block(this)
- }
以上就是一個高階函數(shù),它接收了一個函數(shù)類型的參數(shù),而調(diào)用高階函數(shù)的方法與調(diào)用普通函數(shù)差異不大,只需要在參數(shù)名后面加上括號,并在括號中傳入必要的參數(shù)即可;
高階函數(shù)類型具有與函數(shù)簽名相對應(yīng)的特殊表示法,即它們的參數(shù)和返回值:
- 所有函數(shù)類型都有一個圓括號括起來的參數(shù)類型列表以及一個返回類型:(A, B) -> C 表示接受類型分別為 A 與 B 兩個參數(shù)并返回一個 C類型值的函數(shù)類型。參數(shù)類型列表可以為空,如 () -> A ,返回值為空,如(A, B) -> Unit;
- 函數(shù)類型可以有一個額外的接收者類型,它在表示法中的點之前指定,如類型 A.(B) -> C 表示可以在 A 的接收者對象上,調(diào)用一個以 B 類型作為參數(shù),并返回一個 C 類型值的函數(shù)。
- 還有一種比較特殊的函數(shù)類型,掛起函數(shù),它的表示法中有一個 suspend 修飾符 ,例如 suspend () -> Unit 或者 suspend A.(B) -> C 。
2、內(nèi)聯(lián)函數(shù)詳解
①內(nèi)聯(lián)函數(shù)是什么
inline(小心,不是online),翻譯成“內(nèi)聯(lián)”或“內(nèi)嵌”。意指:當(dāng)編譯器發(fā)現(xiàn)某段代碼在調(diào)用一個內(nèi)聯(lián)函數(shù)時,它不是去調(diào)用該函數(shù),而是將該函數(shù)的代碼,整段插入到當(dāng)前位置。這樣做的好處是省去了調(diào)用的過程,加快程序運(yùn)行速度。(函數(shù)的調(diào)用過程,由于有前面所說的參數(shù)入棧等操作,所以總要多占用一些時間)。這樣做的不好處:由于每當(dāng)代碼調(diào)用到內(nèi)聯(lián)函數(shù),就需要在調(diào)用處直接插入一段該函數(shù)的代碼,所以程序的體積將增大。拿生活現(xiàn)象比喻,就像電視壞了,通過電話找修理工來,你會嫌慢,于是干脆在家里養(yǎng)了一個修理工。這樣當(dāng)然是快了,不過,修理工住在你家可就要占地兒了。內(nèi)聯(lián)函數(shù)并不是必須的,它只是為了提高速度而進(jìn)行的一種修飾。要修飾一個函數(shù)為內(nèi)聯(lián)型
使用如下格式:
inline 函數(shù)的聲明或定義
簡單一句話,在函數(shù)聲明或定義前加一個 inline 修飾符。
- inline int max(int a, int b)
- {
- return (a>b)? a : b;
- }
內(nèi)聯(lián)函數(shù)的本質(zhì)是,節(jié)省時間但是消耗空間。
②內(nèi)聯(lián)函數(shù)規(guī)則
inline函數(shù)的規(guī)則
(1)、一個函數(shù)可以自已調(diào)用自已,稱為遞歸調(diào)用(后面講到),含有遞歸調(diào)用的函數(shù)不能設(shè)置為inline;
(2)、使用了復(fù)雜流程控制語句:循環(huán)語句和switch語句,無法設(shè)置為inline;
(3)、由于inline增加體積的特性,所以建議inline函數(shù)內(nèi)的代碼應(yīng)很短小。最好不超過5行。
(4)、inline僅做為一種“請求”,特定的情況下,編譯器將不理會inline關(guān)鍵字,而強(qiáng)制讓函數(shù)成為普通函數(shù)。出現(xiàn)這種情況,編譯器會給出警告消息。
(5)、在你調(diào)用一個內(nèi)聯(lián)函數(shù)之前,這個函數(shù)一定要在之前有聲明或已定義為inline,如果在前面聲明為普通函數(shù),而在調(diào)用代碼后面才定義為一個inline函數(shù),程序可以通過編譯,但該函數(shù)沒有實現(xiàn)inline。比如下面代碼片段:
- //函數(shù)一開始沒有被聲明為inline:
- void foo();
- //然后就有代碼調(diào)用它:
- foo();
- //在調(diào)用后才有定義函數(shù)為inline:
- inline void foo()
- {
- ......
- }
代碼是的foo()函數(shù)最終沒有實現(xiàn)inline;
(6)、為了調(diào)試方便,在程序處于調(diào)試階段時,所有內(nèi)聯(lián)函數(shù)都不被實現(xiàn)
③內(nèi)聯(lián)函數(shù)時應(yīng)注意以下幾個問題
(1) 在一個文件中定義的內(nèi)聯(lián)函數(shù)不能在另一個文件中使用。它們通常放在頭文件中共享。
(2) 內(nèi)聯(lián)函數(shù)應(yīng)該簡潔,只有幾個語句,如果語句較多,不適合于定義為內(nèi)聯(lián)函數(shù)。
(3) 內(nèi)聯(lián)函數(shù)體中,不能有循環(huán)語句、if語句或switch語句,否則,函數(shù)定義時即使有inline關(guān)鍵字,編譯器也會把該函數(shù)作為非內(nèi)聯(lián)函數(shù)處理。
(4) 內(nèi)聯(lián)函數(shù)要在函數(shù)被調(diào)用之前聲明。關(guān)鍵字inline 必須與函數(shù)定義體放在一起才能使函數(shù)成為內(nèi)聯(lián),僅將inline 放在函數(shù)聲明前面不起任何作用。
3、高階函數(shù)中使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)
直使用的 Lambda 表達(dá)式在底層被轉(zhuǎn)換成了匿名類的實現(xiàn)方式。這就表明,我們每調(diào)用一次 Lambda 表達(dá)式,都會創(chuàng)建一個新的匿名類實例,當(dāng)然也會造成額外的內(nèi)存和性能開銷。為了解決這個問題,Kotlin 提供了內(nèi)聯(lián)函數(shù)的功能,它可以將使用 Lambda 表達(dá)式帶來的運(yùn)行時開銷完全消除,只需要在定義高階函數(shù)時加上 inline 關(guān)鍵字的聲明即可
- inline fun test111(num1: Int, num2: Int, block: (Int, Int) -> Int): Int {
- val result = block(num1, num2)
- return result
- }
4、閉包函數(shù)
閉包函數(shù) 一個函數(shù)的返回值是函數(shù),函數(shù)的內(nèi)部包含另一個函數(shù),可以是有參無參的匿名函數(shù)
- fun main(args: Array) {
- val mm = aaa()
- println(mm())
- println(mm())
- println(mm())
- println(mm())
- println(mm())
- val kk = bbb()
- println(kk("shadow")) //shadow --- 1
- println(kk("shadow")) //shadow --- 2
- println(kk("shadow")) //shadow --- 3
- println(kk("shadow")) //shadow --- 4
- println(kk("shadow")) //shadow --- 5
- }
- //閉包函數(shù) 就是函數(shù)作為返回參數(shù)
- fun aaa(): () -> (Int) {
- var current = 10
- return fun(): Int {
- return current++
- }
- }
- fun bbb(): (String) -> (String) {
- var current = 0;
- return fun(str: String): String {
- current++;
- return "$str --- $current";
- }
- }
二、kotin中標(biāo)準(zhǔn)庫Standard.kt源碼講解

在 Kotlin 源碼的Standard.kt標(biāo)準(zhǔn)庫中提供了一些便捷的內(nèi)置高階函數(shù)( let、also、with、run、apply ),可以幫助我們寫出更簡潔優(yōu)雅的 Kotlin 代碼,提高開發(fā)效率,學(xué)習(xí)源碼可以更快的幫助我們理解和應(yīng)用
1、apply
- @kotlin.internal.InlineOnly
- public inline fun T.apply(block: T.() -> Unit): T {
- contract {
- callsInPlace(block, InvocationKind.EXACTLY_ONCE)
- }
- block()
- return this
- }
- 傳遞this作為block函數(shù)參數(shù)(調(diào)用時可以省略),且apply函數(shù)的返回值是調(diào)用者本身;
- 執(zhí)行一個 T 類型中的方法,變量等,然后返回自身 T;
- 注意參數(shù) block: T.(),但凡看到 block: T.() -> 這種代碼塊,意味著在大括號 {} 中可以直接調(diào)用T內(nèi)部的 API 而不需要在加上 T. 這種【實際上調(diào)用為 this. ,this. 通常省略】
- val str = "hello"
- str.apply { length } //可以省略 str.
- str.apply { this.length } //可以這樣
2、let
- @kotlin.internal.InlineOnly
- public inline fun
- contract {
- callsInPlace(block, InvocationKind.EXACTLY_ONCE)
- }
- return block(this)
- }
- let 方法是傳遞類型 T 返回另外一個類型 R 形式;
- 傳遞it作為block函數(shù)參數(shù),且let函數(shù)的返回值是由block函數(shù)決定;
3、also
- @kotlin.internal.InlineOnly
- @SinceKotlin("1.1")
- public inline fun T.also(block: (T) -> Unit): T {
- contract {
- callsInPlace(block, InvocationKind.EXACTLY_ONCE)
- }
- block(this)
- return this
- }
執(zhí)行一個 T 類型中的方法,變量等,然后返回自身 T;
傳遞it作為block函數(shù)參數(shù)(調(diào)用時不可以省略),且also函數(shù)的返回值是調(diào)用者本身;
這個方法與上面的 apply 方法類似,只是在大括號中執(zhí)行 T 自身方法的時候,必須要加上 T. 否則無法調(diào)用 T 中的 API,什么意思呢?看下面代碼:
- val str = "hello"
- str.also { str.length } //str.必須加上,否則編譯報錯
- str.also { it.length } //或者用 it.
4、with
- @kotlin.internal.InlineOnly
- public inline fun
- contract {
- callsInPlace(block, InvocationKind.EXACTLY_ONCE)
- }
- return receiver.block()
- }
- with() 方法接收一個類型為 T 的參數(shù)和一個代碼塊
- 經(jīng)過處理返回一個 R 類型的結(jié)果
- val str = "hello"
- val ch = with(str) {
- get(0)
- }
- println(ch) //打印 h
5、run
- @kotlin.internal.InlineOnly
- public inline fun run(block: () -> R): R {
- contract {
- callsInPlace(block, InvocationKind.EXACTLY_ONCE)
- }
- return block()
- }
- 要求傳遞的是一個代碼塊,同時返回一個任意類型;
- 但凡函數(shù)接收的是一個代碼塊時,使用的時候一般都建議使用 {} 來包含代碼塊中的邏輯,只有在一些特殊情況下可以參數(shù) (::fun) 的形式進(jìn)行簡化
- @kotlin.internal.InlineOnly
- public inline fun
- contract {
- callsInPlace(block, InvocationKind.EXACTLY_ONCE)
- }
- return block()
- }
- 此處是執(zhí)行一個 T 類型的 run 方法,傳遞的依然是一個代碼塊,
- 只是內(nèi)部執(zhí)行的是 T 的內(nèi)部一個變量 或 方法等,返回的是 一個 R 類型
- run {
- println(888)
- }
- val res = run { 2 + 3 }
- fun runDemo() {
- println("測試run方法")
- }
- //我們可以這么干
- run(::runDemo)
6、takeIf
- public inline fun T.takeIf(predicate: (T) -> Boolean): T? {
- contract {
- callsInPlace(predicate, InvocationKind.EXACTLY_ONCE)
- }
- return if (predicate(this)) this else null
- }
- 根據(jù)傳遞的參數(shù) T 做內(nèi)部判斷,根據(jù)判斷結(jié)果返回 null 或者 T 自身;
- 傳遞的是【一元謂詞】代碼塊,像極了 C++ 中的一元謂詞:方法只含有一個參數(shù),并且返回類型是Boolean類型;
- 源碼中,通過傳遞的一元謂詞代碼塊進(jìn)行判斷,如果是 true 則返回自身,否則返回 null;
- val str = "helloWorld"
- str.takeIf { str.contains("hello") }?.run(::println)
7、takeUnless
- public inline fun T.takeUnless(predicate: (T) -> Boolean): T? {
- contract {
- callsInPlace(predicate, InvocationKind.EXACTLY_ONCE)
- }
- return if (!predicate(this)) this else null
- }
這個方法跟 takeIf() 方法類似,只是內(nèi)部判斷為false的時候返回自身T ,而 true 的時候返回 null,因此不過多說明,使用參考 takeIf() 方法。
8、repeat()
- public inline fun repeat(times: Int, action: (Int) -> Unit) {
- contract { callsInPlace(action) }
- for (index in 0 until times) {
- action(index)
- }
- }
分析:repeat 方法包含兩個參數(shù):
- 第一個參數(shù)int類型,重復(fù)次數(shù),
- 第二個參數(shù),表示要重復(fù)執(zhí)行的對象
- 該方法每次執(zhí)行的時候都將執(zhí)行的次數(shù)傳遞給要被重復(fù)執(zhí)行的模塊,至于重復(fù)執(zhí)行模塊是否需要該值,需要根據(jù)業(yè)務(wù)實際需求考慮,例如:
- public inline fun repeat(times: Int, action: (Int) -> Unit) {
- contract { callsInPlace(action) }
- for (index in 0 until times) {
- action(index)
- }
- }
三、高階函數(shù)選擇

- 如果需要返回自身調(diào)用者本身(即return this),可以選擇 apply also
- 如果需要傳遞this作為參數(shù),可以選擇 apply run with
- 如果需要傳遞it作為參數(shù),可以選擇 let also
- 如果返回值需要函數(shù)決定(即return block()),可以選擇 run with let

總結(jié)
不管是 Kotlin 中內(nèi)置的高階函數(shù),還是我們自定義的,其傳入的代碼塊樣式,無非以下幾種:
1、block: () -> T 和 block: () -> 具體類型
這種在使用 (::fun) 形式簡化時,要求傳入的方法必須是無參數(shù)的,返回值類型如果是T則可為任意類型,否則返回的類型必須要跟這個代碼塊返回類型一致
2、block: T.() -> R 和 block: T.() -> 具體類型
這種在使用 (::fun) 形式簡化時,要求傳入的方法必須包含一個T類型的參數(shù),返回值類型如果是R則可為任意類型,否則返回的類型必須要跟這個代碼塊返回類型一致。例如 with 和 apply 這兩個方法
3、block: (T) -> R 和 block: (T) -> 具體類型
這種在使用 (::fun) 形式簡化時,要求傳入的方法必須包含一個T類型的參數(shù),返回值類型如果是R則可為任意類型,否則返回的類型必須要跟這個代碼塊返回類型一致。例如 let 和 takeIf 這兩個方法