函数声明
- Kotlin 中的函数使用 fun 关键字声明:
fun double(x: Int): Int {
return 2 * x
}
函数用法
- 调用函数使用传统的方法:
val result = double(2)
- 调用成员函数使用点表示法:
Stream().read() // 创建类 Stream 实例并调用 read()
参数
函数参数使用 Pascal 表示法定义,即
name: type
。参数用逗号隔开。每个参数必须有显式类型:
fun powerOf(number: Int, exponent: Int) { /*……*/ }
默认参数
函数参数可以有默认值,当省略相应的参数时使用默认值。与其他语言相比,这可以减少重载数量
- 默认值通过类型后面的 = 及给出的值来定义
fun read(b: Array, off: Int = 0, len: Int = b.size) { /*……*/ }
- 覆盖方法总是使用与基类型方法相同的默认参数值。 当覆盖一个带有默认参数值的方法时,必须从签名中省略默认参数值:
open class A {
open fun foo(i: Int = 10) { /*……*/ }
}
class B : A() {
override fun foo(i: Int) { /*……*/ } // 不能有默认值
}
- 如果一个默认参数在一个无默认值的参数之前,那么该默认值只能通过使用具名参数
fun foo(bar: Int = 0, baz: Int) { /*……*/ }
foo(baz = 1) // 使用默认值 bar = 0
- 如果在默认参数之后的最后一个参数是 lambda 表达式,那么它既可以作为具名参数在括号内传入,也可以在 括号外 传入:
fun foo(bar: Int = 0, baz: Int = 1, qux: () -> Unit) { /*……*/ }
foo(1) { println("hello") } // 使用默认值 baz = 1
foo(qux = { println("hello") }) // 使用两个默认值 bar = 0 与 baz = 1
foo { println("hello") } // 使用两个默认值 bar = 0 与 baz = 1
具名参数
可以在调用函数时使用具名的函数参数。当一个函数有大量的参数或默认参数时这会非常方便。
给定以下函数:
fun reformat(str: String,
normalizeCase: Boolean = true,
upperCaseFirstLetter: Boolean = true,
divideByCamelHumps: Boolean = false,
wordSeparator: Char = ' ') {
/*……*/
}
我们可以使用默认参数来调用它:
reformat(str)
然而,当使用非默认参数调用它时,该调用看起来就像:
reformat(str, true, true, false, '_')
使用具名参数我们可以使代码更具有可读性:
reformat(str,
normalizeCase = true,
upperCaseFirstLetter = true,
divideByCamelHumps = false,
wordSeparator = '_'
)
并且如果我们不需要所有的参数:
reformat(str, wordSeparator = '_')
当一个函数调用混用位置参数与具名参数时,所有位置参数都要放在第一个具名参数之前。例如,允许调用 f(1, y = 2) 但不允许 f(x = 1, 2)。
可以通过使用星号操作符将可变数量参数 (Varargs)以具名形式传入:
fun foo(vararg strings: String) { /*……*/ }
foo(strings = *arrayOf("a", "b", "c"))
对于 JVM 平台:在调用 Java 函数时不能使用具名参数语法,因为 Java 字节码并不总是保留函数参数的名称。
返回 Unit 的函数
如果一个函数不返回任何有用的值,它的返回类型是
Unit
。Unit
是一种只有一个值Unit
的类型。
- 这个值不需要显式返回:
fun printHello(name: String?): Unit {
if (name != null)
println("Hello $name")
else
println("Hi there!")
// `return Unit` 或者 `return` 是可选的
}
-
Unit
返回类型声明也是可选的。上面的代码等同于:
fun printHello(name: String?) { …… }
单表达式函数
- 当函数返回单个表达式时,可以省略花括号并且在
=
符号之后指定代码体即可:
fun double(x: Int): Int = x * 2
- 当返回值类型可由编译器推断时,显式声明返回类型是可选的:
fun double(x: Int) = x * 2
显式返回类型
具有块代码体的函数必须始终显式指定返回类型,除非他们旨在返回
Unit
,在这种情况下它是可选的。 Kotlin 不推断具有块代码体的函数的返回类型,因为这样的函数在代码体中可能有复杂的控制流,并且返回类型对于读者(有时甚至对于编译器)是不明显的。
可变数量的参数(Varargs)
函数的参数(通常是最后一个)可以用
vararg
修饰符标记:
fun asList(vararg ts: T): List {
val result = ArrayList()
for (t in ts) // ts is an Array
result.add(t)
return result
}
- 允许将可变数量的参数传递给函数:
val list = asList(1, 2, 3)
在函数内部,类型 T
的 vararg
参数的可见方式是作为 T
数组,即上例中的 ts
变量具有类型 Array
。
只有一个参数可以标注为 vararg
。如果 vararg
参数不是列表中的最后一个参数, 可以使用具名参数语法传递其后的参数的值,或者,如果参数具有函数类型,则通过在括号外部传一个 lambda。
- 当我们调用
vararg
函数时,我们可以一个接一个地传参,例如 asList(1, 2, 3),或者,如果我们已经有一个数组并希望将其内容传给该函数,我们使用伸展(spread)操作符(在数组前面加 *):
val a = arrayOf(1, 2, 3)
val list = asList(-1, 0, *a, 4)
中缀表示法
标有
infix
关键字的函数也可以使用中缀表示法(忽略该调用的点与圆括号)调用。
中缀函数必须满足以下要求:
- 它们必须是 成员函数 或 扩展函数
- 它们必须 只有一个参数
- 其参数不得 接受可变数量的参数 且不能有 默认值
infix fun Int.shl(x: Int): Int { …… }
// 用中缀表示法调用该函数
1 shl 2
// 等同于这样
1.shl(2)
- 中缀函数调用的优先级低于算术操作符、类型转换以及
rangeTo
操作符。以下表达式是等价的:
1 shl 2 + 3 等价于 1 shl (2 + 3)
0 until n * 2 等价于 0 until (n * 2)
xs union ys as Set<\*> 等价于 xs union (ys as Set<\*>)
- 另一方面,中缀函数调用的优先级高于布尔操作符 && 与 ||、is- 与 in- 检测以及其他一些操作符。这些表达式也是等价的:
a && b xor c 等价于 a && (b xor c)
a xor b in c 等价于 (a xor b) in c
- 请注意,中缀函数总是要求指定接收者与参数。当使用中缀表示法在当前接收者上调用方法时,需要显式使用
this
;不能像常规方法调用那样省略。这是确保非模糊解析所必需的。
class MyStringCollection {
infix fun add(s: String) { /*……*/ }
fun build() {
this add "abc" // 正确
add("abc") // 正确
//add "abc" // 错误:必须指定接收者
}
}
函数作用域
在 Kotlin 中函数可以在文件顶层声明,这意味着你不需要像一些语言如 Java、C# 或 Scala 那样需要创建一个类来保存一个函数。此外除了顶层函数,Kotlin 中函数也可以声明在局部作用域、作为成员函数以及扩展函数。
局部函数
Kotlin 支持局部函数,即一个函数在另一个函数内部:
fun dfs(graph: Graph) {
fun dfs(current: Vertex, visited: MutableSet) {
if (!visited.add(current)) return
for (v in current.neighbors)
dfs(v, visited)
}
dfs(graph.vertices[0], HashSet())
}
- 局部函数可以访问外部函数(即闭包)的局部变量,所以在上例中,visited 可以是局部变量:
fun dfs(graph: Graph) {
val visited = HashSet()
fun dfs(current: Vertex) {
if (!visited.add(current)) return
for (v in current.neighbors)
dfs(v)
}
dfs(graph.vertices[0])
}
成员函数
成员函数是在类或对象内部定义的函数:
class Sample {
fun foo() { print("Foo") }
}
- 成员函数以点表示法调用:
Sample().foo() // 创建类 Sample 实例并调用 foo
泛型函数
函数可以有泛型参数,通过在函数名前使用尖括号指定:
fun singletonList(item: T): List { /*……*/ }
内联函数
扩展函数
高阶函数和 Lambda 表达式
尾递归函数
Kotlin 支持一种称为尾递归的函数式编程风格。 这允许一些通常用循环写的算法改用递归函数来写,而无堆栈溢出的风险。 当一个函数用
tailrec
修饰符标记并满足所需的形式时,编译器会优化该递归,留下一个快速而高效的基于循环的版本:
val eps = 1E-10 // "good enough", could be 10^-15
tailrec fun findFixPoint(x: Double = 1.0): Double
= if (Math.abs(x - Math.cos(x)) < eps) x else findFixPoint(Math.cos(x))
这段代码计算余弦的不动点(fixpoint of cosine),这是一个数学常数。 它只是重复地从 1.0 开始调用 Math.cos,直到结果不再改变,对于这里指定的 eps 精度会产生 0.7390851332151611 的结果。最终代码相当于这种更传统风格的代码:
val eps = 1E-10 // "good enough", could be 10^-15
private fun findFixPoint(): Double {
var x = 1.0
while (true) {
val y = Math.cos(x)
if (Math.abs(x - y) < eps) return x
x = Math.cos(x)
}
}
要符合 tailrec 修饰符的条件的话,函数必须将其自身调用作为它执行的最后一个操作。在递归调用后有更多代码时,不能使用尾递归,并且不能用在 try/catch/finally 块中。目前在 Kotlin for JVM 与 Kotlin/Native 中支持尾递归。