说说kotlin的内联函数-inline

内联函数

定义:用关键字inline修饰的函数,叫做内联函数

作用:它们的函数体在编译器被嵌入每一个被调用的地方,减少额外生成匿名类和执行函数的开销

举个具体的例子:比如下面这个kotlin代码

fun main() {
foo {
println("I love meitu")
}
}
fun foo(block: () -> Unit) {
println("before block")
block()
println("after block")
}
声明了一个高阶函数foo,可以接受类型为()->Unit的Lamda,可以看下反编译的java代码

public final void main() {
String var1 = "I love meitu";
boolean var2 = false;
System.out.println(var1);
this.foo((Function0)null.INSTANCE);
}
public final void foo(@NotNull Function0 block) {
Intrinsics.checkParameterIsNotNull(block, "block");
String var2 = "before block";
boolean var3 = false;
System.out.println(var2);
block.invoke();
var2 = "after block";
var3 = false;
System.out.println(var2);
}
在L5,可以发现额外生成Function0匿名类的开销

现在,给foo函数增加inline修饰符

inline fun foo(block: () -> Unit) {
println("before block")
block()
println("after block")
}
再来看下对应的java代码

public final void main() {
int ffoo = false; String var3 = ifoo = 0;
Intrinsics.checkParameterIsNotNull(block, "block");
String var3 = "before block";
boolean var4 = false;
System.out.println(var3);
block.invoke();
var3 = "after block";
var4 = false;
System.out.println(var3);
}
可以发现,foo函数的方法直接被嵌入到调用的地方,通过inline,消除了匿名类的开销

另外,可以看kotlin官方api的源码,很多都是定义成了inline函数

public inline fun Iterable.map(transform: (T) -> R): List {
return mapTo(ArrayList(collectionSizeOrDefault(10)), transform)
}

public inline fun Iterable.filter(predicate: (T) -> Boolean): List {
return filterTo(ArrayList(), predicate)
}
到了这里,是不是内心还有一个疑问,上面没有使用inline的时候,生成的java代码中this.foo((Function0)null.INSTANCE),是如何跟匿名类扯上关系了

我们先看下Function0

/** A function that takes 0 arguments. /
public interface Function0 : Function {
/
* Invokes the function. */
public operator fun invoke(): R
}
其实是一个interface,用于只有0个参数的场景,那这个具体的实现在哪里呢?

这个时候,就不能看生成的java了,需要看更原始的class文件,会发现如下具体实现的地方

final class com/example/myapplication/TestKotlin1 extends kotlin/jvm/internal/Lambda implements kotlin/jvm/functions/Function0
class可以看出来,生成了匿名类TestKotlin1实现了Function0接口,真正执行在这里

// access flags 0x11
public final invoke()V
L0
LINENUMBER 14 L0
LDC "I love meitu"
ASTORE 1
NOP
L1
ICONST_0
ISTORE 2
L2
GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
ALOAD 1
INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/Object;)V
L3
NOP
GOTO L4
L4
L5
LINENUMBER 15 L5
RETURN
L6
LOCALVARIABLE this Lcom/example/myapplication/TestKotlin1; L0 L6 0
MAXSTACK = 2
MAXLOCALS = 3

// access flags 0x0
()V
ALOAD 0
ICONST_0
INVOKESPECIAL kotlin/jvm/internal/Lambda. (I)V
RETURN
MAXSTACK = 2
MAXLOCALS = 1
真正的实现,是在这个自动生成的匿名类里面的invoke方法

当然,内联也不是万能的,以下的情况需要避免

1、普通函数,不需要使用inline,jvm会自动的判断是否做内联的优化,inline都是针对高阶函数

2、大量函数体的行数,应该避免,这样会产生过多的字节码数量(每次调用的地方,都会重复生产该函数的字节码)

还有一个特殊的场景:避免被内联:noinline

有一种可能是函数需要接收多个参数,但我们只想对其中部分Lambda参数内联,其他的则不内联,这个又该如何处理呢?

Kotlin在引入inline的同时,也新增了noinline关键字,我们可以把它加在不想要内联的参数开头,该参数便不会具有内联的效果。

fun main() {
foo({
println("I love meitu")
}, {
println("I love money")
})
}
inline fun foo(block: () -> Unit, noinline block2: () -> Unit) {
println("before block")
block()
block2()
println("after block")
}
对应的java代码

public final void main() {
Function0 block2ifoo = false;
String var4 = "before block";
boolean var5 = false;
System.out.println(var4);
int var6 = false;
String var7 = "I love meitu";
boolean var8 = false;
System.out.println(var7);
block2ifoo = 0;
Intrinsics.checkParameterIsNotNull(block, "block");
Intrinsics.checkParameterIsNotNull(block2, "block2");
String var4 = "before block";
boolean var5 = false;
System.out.println(var4);
block.invoke();
block2.invoke();
var4 = "after block";
var5 = false;
System.out.println(var4);
}
可以看出,foo函数中的block2参数在带上noinline之后,反编译后的Java代码中并没有将其函数体代码在调用处进行替换。

总结

内联函数是一种更高效的写法,很多kotlin官方的方法也都采用
内联应该尽量用在轻量的方法中,避免生成过多的字节码

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