高阶函数和 lambda 表达式

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。
这种函数的一个很好的例子是 lock()，它接受一个锁对象和一个函数，获取锁，运行函数并释放锁：

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

让我们来检查上面的代码：body 拥有函数类型：() -> T，
所以它应该是一个不带参数并且返回 T 类型值的函数。
它在 try{: .keyword }-代码块内部调用、被 lock 保护，其结果由lock（）函数返回。

如果我们想调用 lock() 函数，我们可以把另一个函数传给它作为参数（参见函数引用）：

fun toBeSynchronized() = sharedResource.operation()

val result = lock(lock, ::toBeSynchronized)

通常会更方便的另一种方式是传一个 lambda 表达式：

val result = lock(lock, { sharedResource.operation() })

Lambda 表达式在下文会有更详细的描述，但为了继续这一段，让我们看一个简短的概述：

• lambda 表达式总是被大括号括着，
• 其参数（如果有的话）在 -> 之前声明（参数类型可以省略），
• 函数体（如果存在的话）在 -> 后面。

在 Kotlin 中有一个约定，如果函数的最后一个参数是一个函数，并且你传递一个 lambda 表达式作为相应的参数，你可以在圆括号之外指定它：

lock (lock) {
    sharedResource.operation()
}

//原始
lock(lock, {sharedResource.operation()})

高阶函数的另一个例子是 map()：

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

该函数可以如下调用:

val doubled = ints.map { value -> value * 2 }

//原始
val doubled = ints.map({ value -> value * 2 })
//最后一个参数是函数，并且传递lambda作为参数，可以在圆括号之外指定
val doubled = ints.map(){ value -> value * 2}
//lambda是唯一参数，圆括号可以省略
val doubled = ints.map{ value -> value * 2}

请注意，如果 lambda 是该调用的唯一参数，则调用中的圆括号可以完全省略。

it：单个参数的隐式名称

另一个有用的约定是，如果函数字面值只有一个参数，
那么它的声明可以省略（连同 ->），其名称是 it。

ints.map { it * 2 }

这些约定可以写LINQ-风格的代码:

strings.filter { it.length == 5 }.sortBy { it }.map { it.toUpperCase() }

下划线用于未使用的变量（自 1.1 起）

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：

map.forEach { _, value -> println("$value!") }

在 lambda 表达式中解构（自 1.1 起）

在 lambda 表达式中解构是作为解构声明的一部分描述的。

内联函数

使用内联函数有时能提高高阶函数的性能。

Lambda 表达式和匿名函数

一个 lambda 表达式或匿名函数是一个“函数字面值”，即一个未声明的函数，
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，换句话说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。写成函数的话，它相当于

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

函数类型

对于接受另一个函数作为参数的函数，我们必须为该参数指定函数类型。
例如上述函数 max 定义如下：

fun  max(collection: Collection, less: (T, T) -> Boolean): T? {
    var max: T? = null
    for (it in collection)
        if (max == null || less(max, it))
            max = it
    return max
}

参数 less 的类型是 (T, T) -> Boolean，即一个接受两个类型T的参数并返回一个布尔值的函数：
如果第一个参数小于第二个那么该函数返回 true。

在上面第 4 行代码中，less 作为一个函数使用：通过传入两个 T 类型的参数来调用。

如上所写的是就函数类型，或者可以有命名参数，如果你想文档化每个参数的含义的话。

val compare: (x: T, y: T) -> Int = ……

var sum: ((Int, Int) -> Int)? = null

Lambda 表达式语法

Lambda 表达式的完整语法形式，即函数类型的字面值如下：

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

lambda 表达式总是被大括号括着，
完整语法形式的参数声明放在括号内，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: (Int, Int) -> Int = { x, y -> x + y }

一个 lambda 表达式只有一个参数是很常见的。

ints.filter { it > 0 } // 这个字面值是“(it: Int) -> Boolean”类型的

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
}

参见 callSuffix 的语法。

匿名函数

-->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

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

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

-->指定（或者已假定为 Unit）。

-->总是在用 fun{: .keyword } 关键字声明的函数中返回。这意味着 lambda 表达式中的 return{: .keyword }
将从包含它的函数返回，而匿名函数中的 return{: .keyword }
将从匿名函数自身返回。

闭包

Lambda 表达式或者匿名函数（以及局部函数和对象表达式）
可以访问其 闭包 ，即在外部作用域中声明的变量。 与 Java 不同的是可以修改闭包中捕获的变量：

var sum = 0
ints.filter { it > 0 }.forEach {
    sum += it
}
print(sum)

带接收者的函数字面值

Kotlin 提供了使用指定的 接收者对象 调用函数字面值的功能。
在函数字面值的函数体中，可以调用该接收者对象上的方法而无需任何额外的限定符。
这类似于扩展函数，它允许你在函数体内访问接收者对象的成员。
其用法的最重要的示例之一是类型安全的 Groovy-风格构建器。

这样的函数字面值的类型是一个带有接收者的函数类型：

sum : Int.(other: Int) -> Int

该函数字面值可以这样调用，就像它是接收者对象上的一个方法一样：

1.sum(2)

匿名函数语法允许你直接指定函数字面值的接收者类型。
如果你需要使用带接收者的函数类型声明一个变量，并在之后使用它，这将非常有用。

val sum = fun Int.(other: Int): Int = this + other

当接收者类型可以从上下文推断时，lambda 表达式可以用作带接收者的函数字面值。

class HTML {
    fun body() { …… }
}

fun html(init: HTML.() -> Unit): HTML {
    val html = HTML()  // 创建接收者对象
    html.init()        // 将该接收者对象传给该 lambda
    return html
}


html {       // 带接收者的 lambda 由此开始
    body()   // 调用该接收者对象的一个方法
}