Kotlin学习笔记7——高阶函数和Lambda表达式

前言

上一篇，我们学习了Kotlin中的普通函数，今天继续来学习Kotlin中的函数。由于Kotlin中支持高阶函数语法，所以函数我们分为三篇来学习，今天是第二篇：高阶函数和Lambda表达式。

高阶函数

高阶函数是将函数用作参数或返回值的函数。

函数用作函数参数

// sumBy函数的源码
public inline fun CharSequence.sumBy(selector: (Char) -> Int): Int {
    var sum: Int = 0
    for (element in this) {
        sum += selector(element)
    }
    return sum
}

• 首先inline和sumBy前的CharSequence这两个属于内联函数和拓展函数功能，可以先不用理会，后面会学习。
• sumBy是一个接收参数为selector，返回值为Int类型的函数。其中参数selector是一个接收参数类型为Char，返回值为Int类型的函数。
• 函数的意思就是传入一个函数，然后遍历字符串将每个元素转成Int类型累加后返回。

示例：

val testStr = "abc"
val sum = testStr.sumBy { it.toInt() }
println(sum)//返回结果294，因为字符a对应的值为97,b对应98，c对应99，故而该值即为 97 + 98 + 99 = 294

函数用作函数返回值

fun test(body: () -> Int): Int{
    return body()
}

• lock函数接收两个参数，一个是Lock类型，另外一个是没有接收值，返回值为Int类型的函数。
• try代码块中将body函数进行返回。

示例：

val testResult = Test().test { 'a'.toInt() }
println("result : $testResult")
//结果是result : 97

自定义高阶函数

传入两个参数，并传入一个函数来实现他们不同的运算逻辑

private fun mathByFun(num1 : Int , num2 : Int , result : (Int ,Int) -> Int) : Int{
    return result(num1,num2)
}
private fun mathOpt() {
	//按照mathByFun函数中的参数顺序应该是下面的写法，但是Lambda表达式作为最后一个参数的时候可以挪出括号外,这里说明下
	/*val resultAdd = mathByFun(1,2, {
                num1, num2 ->  num1 + num2
        })*/
    val resultAdd = mathByFun(1,2){
        num1, num2 ->  num1 + num2
    }
    val resultSub = mathByFun(3,4){
        num1, num2 ->  num1 - num2
    }
    val resultMul = mathByFun(5,6){
        num1, num2 ->  num1 * num2
    }
    val resultDiv = mathByFun(6,3){
        num1, num2 ->  num1 / num2
    }
    println("resultAdd = $resultAdd")
    println("resultSub = $resultSub")
    println("resultMul = $resultMul")
    println("resultDiv = $resultDiv")
}

可以看到在mathOpt函数中，调用mathByFun函数，传入不同函数体从而实现了不同的运算逻辑。

Lambda 表达式与匿名函数

lambda 表达式与匿名函数是“函数字面值”，即未声明的函数， 但立即做为表达式传递。考虑下面的例子：

max(strings, { a, b -> a.length < b.length })

函数 max 是一个高阶函数，它接受一个函数作为第二个参数。 其第二个参数是一个表达式，它本身是一个函数，即函数字面值，它等价于以下具名函数：

fun compare(a: String, b: String): Boolean = a.length < b.length

Lambda 表达式语法

Lambda 表达式的完整语法形式如下：

val sum: (Int, Int) -> Int = { x: Int, y: Int -> x + y }

lambda 表达式总是括在花括号中， 完整语法形式的参数声明放在花括号内，并有可选的类型标注， 函数体跟在一个 -> 符号之后。如果推断出的该 lambda 的返回类型不是 Unit，那么该 lambda 主体中的最后一个（或可能是单个） 表达式会视为返回值。

如果我们把所有可选标注都留下，看起来如下：

val sum = { x: Int, y: Int -> x + y }

拖尾 lambda 表达式

在 Kotlin 中有一个约定：如果函数的最后一个参数是函数，那么作为相应参数传入的 lambda 表达式可以放在圆括号之外（这个在上面的例子中也有提过）：

val product = items.fold(1) { acc, e -> acc * e }

如果该 lambda 表达式是调用时唯一的参数，那么圆括号可以完全省略：

run { println("...") }

it：单个参数的隐式名称

一个 lambda 表达式只有一个参数是很常见的。
如果编译器自己可以识别出签名，也可以不用声明唯一的参数并忽略 ->。 该参数会隐式声明为 it：

val ints = listOf(1,2,3,-1)
ints.filter { it > 0 } // 这个字面值是“(it: Int) -> Boolean”类型的

lambda 表达式中返回一个值

我们可以使用限定的返回语法从 lambda 显式返回一个值。 否则，将隐式返回最后一个表达式的值。
因此，以下两个片段是等价的：

ints.filter {
    val shouldFilter = it > 0 
    shouldFilter
}

ints.filter {
    val shouldFilter = it > 0 
    return@filter shouldFilter
}

下划线用于未使用的变量

如果 lambda 表达式的参数未使用，那么可以用下划线取代其名称：

//这里没有用到num1这个参数，可以用_来替代
val resultAdd = mathByFun(1,2) {
    _, num2 ->  num2
}

匿名函数

上面提供的 lambda 表达式语法缺少的一个东西是指定函数的返回类型的能力。在大多数情况下，这是不必要的。因为返回类型可以自动推断出来。然而，如果确实需要显式指定，可以使用另一种语法： 匿名函数 。

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

匿名函数看起来非常像一个常规函数声明，除了其名称省略了。其函数体可以是表达式（如上所示）或代码块：

fun(x: Int, y: Int): Int {
    return x + y
}

参数和返回类型的指定方式与常规函数相同，除了能够从上下文推断出的参数类型可以省略：

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

匿名函数的返回类型推断机制与正常函数一样：对于具有表达式函数体的匿名函数将自动推断返回类型，而具有代码块函数体的返回类型必须显式指定（或者已假定为 Unit）。

请注意，匿名函数参数总是在括号内传递。 允许将函数留在圆括号外的简写语法仅适用于 lambda 表达式。

Lambda表达式与匿名函数之间的另一个区别是非局部返回的行为。一个不带标签的 return 语句总是在用 fun 关键字声明的函数中返回。这意味着 lambda 表达式中的 return 将从包含它的函数返回，而匿名函数中的 return 将从匿名函数自身返回。

闭包

我们都知道，程序的变量分为全局变量和局部变量，全局变量，顾名思义，其作用域是当前文件甚至文件外的所有地方；而局部变量，我们只能再其有限的作用域里获取。
那么，如何在外部调用局部变量呢？答案就是——闭包，与此给闭包下个定义：闭包就是能够读取其他函数内部变量的函数

• 它是运行的环境
• 它持有函数的运行状态
• 它的内部可以定义函数
• 它的内部也可以定义类

看示例：

fun makeFun():()->Unit{
        var conut = 0
        return fun(){   //返回一个匿名函数，这个函数持有count的状态
            println(++conut)
            //可以定义函数
            //fun test1(){}
            //可以定义类
            //class Test2{}
        }
    }

fun main(args: Array<String>) {
    val makeFun = makeFun() //函数调用，返回一个函数
    makeFun()       //调用这个返回的函数，此时makeFun持有makeFun()内部变量的状态
    makeFun()
    makeFun()
}
//返回结果1 2 3

尾巴

今天的学习笔记就先到这里了，下一篇我们将学习Kotlin中的内联函数。
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