Kotlin基础——高阶函数和内联函数

高阶函数

高阶函数以另一个函数作为参数或者返回值,其可用Lambda或函数引用表示

函数类型

下面将Lambda存储在sum变量中,其是函数类型

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

完整的函数类型为(para1,prar2…) -> returnValue

val a: Int = 0
val sum: (Int, Int) -> Int = { x, y -> x + y }
val sum2: ((Int, Int) -> Int) = { x, y -> x + y }	//感觉这样可读性更高

若返回类型可空则为

val canReturnNull: (Int) -> Int? = { null }

若变量类型本身为空,而不是函数类型返回值可空,则为

val funOrNull: ((Int) -> Int?)? = null

调用作为参数的函数

如下,参数为函数类型,并在内部调用,根据传进来的参数实现不同的操作

fun twoAndThree(operation: (Int, Int) -> Int) {
    val result = operation(2, 3)
    println("result = $result")
}

twoAndThree { a, b -> a + b }
twoAndThree { a, b -> a * b }

如下对String实现filter,遍历字符串,若符合条件则添加到StringBuilder

fun String.filter(predicate: (Char) -> Boolean): String {
    val sb = StringBuilder()
    for (index in 0 until length) {
        val element = get(index)
        if (predicate(element))
            sb.append(element)
    }
    return sb.toString()
}
println("1abc".filter { it in 'a'..'z' })

Java中使用函数类型

一个函数类型的变量是FunctionN接口的一个实现,其内部的invoke方法调用Lambda函数体

fun process(f: (Int) -> Int){
    println(f(1))
}

上面Kotlin函数接收一个函数类型,并调用该函数传入1,打印返回值,在Java中可直接传递Lambda

public class Test {
    public static void run() {
        JoinKt.process(number -> number + 1);
    }
}

而在Java8之前可显示创建Function1,通过invoke代替Lambda

public class Test {
    public static void run() {
        JoinKt.process(new Function1() {
            @Override
            public Integer invoke(Integer integer) {
                integer = integer + 1;
                System.out.println(integer);
                return integer;
            }
        });
    }
}

若使用带Lamba的扩展函数,需要将调用者作为第一个参数传递,且不能用void代替Unit作为返回值

public class Test {
    public static void run() {
        List strings = new ArrayList<>();
        strings.add("1");
        CollectionsKt.forEach(strings, s -> {
            System.out.println(s);
            return Unit.INSTANCE;
        });
    }
}

函数类型的参数设置默认值

fun  joinToString(
    collection: Collection,
    separator: String = "",
    prefix: String = "",
    postfix: String = ""
): String {
    val result = StringBuilder(prefix)
    for ((index, element) in collection.withIndex()) {
        if (index > 0)
            result.append(separator)
        result.append(element)
    }
    result.append(postfix)
    return result.toString()
}

对于上面代码,添加一个函数类型的参数,并指定默认行为为拼接字符串

fun  joinToString(
    collection: Collection,
    separator: String = "",
    prefix: String = "",
    postfix: String = "",
    transform: (T) -> String = { it.toString() }
): String {
    val result = StringBuilder(prefix)
    for ((index, element) in collection.withIndex()) {
        if (index > 0)
            result.append(separator)
        result.append(transform(element))
    }
    result.append(postfix)
    return result.toString()
}

在实际调用时,可传入Lambda修改默认行为

val letters = listOf("a", "b")
println(joinToString(letters))
println(joinToString(letters, transform = { it.toUpperCase() }))

函数类型的参数设置null值

将函数类型的参数设置为可空,并在调用时检查

fun foo(callback: (() -> Unit)?) {
    if (callback != null) {
        callback()
    }
}

或者显式非空调用invoke

fun foo(callback: (() -> Unit)?) {
    callback?.invoke()
}

返回函数的函数

如下函数根据运输方式返回不同的计算方式,getCost()根据不同的Delivery返回一个参数为Order,返回值为Double的函数

enum class Delivery { STANDARD, EXPEDITED }

class Order(val itemCount: Int)

fun getCost(delivery: Delivery): (Order) -> Double {
    if (delivery == Delivery.EXPEDITED) {
        return { order -> 2.0 * order.itemCount }
    }
    return { order -> 1.0 * order.itemCount }
}

在调用时,使用val变量接收该函数

val cost = getCost(Delivery.EXPEDITED)
println("cost = " + cost(Order(3)))

内联函数

使用 inline 修饰的函数被使用时编译器不会生成函数调用的代码,而是使用真实代码替换每一次的函数调用

inline fun  synchronized(lock: Lock, action: () -> T): T {
    lock.lock()
    try {
        return action()
    } finally {
        lock.unlock()
    }
}
fun foo(l: Lock) {
    println("Before lock")
    synchronized(l) {
        println("Action")
    }
    println("After lock")
}

对于内联函数synchronized的调用,会被转化为

fun foo(l: Lock) {
    println("Before lock")
    l.lock()
    try {
        println("Action")
    } finally {
        l.unlock()
    }
    println("After lock")
}

内联函数的限制

函数类型的变量作为内联函数的参数,不能被内联,因为只有当外层的内联展开后,其中的Lambda才会被正常调用

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

class LockOwner(val lock: Lock) {
    fun runUnderLock(body: () -> Unit) {
        synchronized(lock, body)
    }
}

runUnderLock()将函数类型的变量作为参数body,传递给synchronized(),只能内联synchronized(),而不能一并内联runUnderLock()

class LockOwner(val lock: Lock) {
    fun runUnderLock(body: () -> Unit) {
        lock.lock()
        try {
            body()
        } finally {
            lock.unlock()
        }
    }
}

如果参数为Lambda且在某个地方被保存,不能被内联,如Sequence中操作集合的方法

class Man(val name: String, val sex: String)

fun Man.toWoman(transform: (String) -> String): WoMan {
    return WoMan(this, transform)
}
class WoMan(val man: Man, val change: (String) -> String) {
    override fun toString(): String {
        return "name=${man.name},sex=" + change(man.sex)
    }
}

如上,Lambda传递给Woman的构造函数并保存到change属性,toWoman()不能声明为内联函数

Kotlin基础——高阶函数和内联函数_第1张图片
用noinline修饰的参数,不能被内联

inline fun foo(inlined: () -> Unit, noinline: () -> Unit) {

}

使用use关闭流

在Java中操作文件通常使用try-with-resource

static String readFirstLineFromFile(String path) throws IOException {
    try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path))) {
        return br.readLine();
    }
}

而在Kotlin中可以使用uer代替,其会自动关闭流

fun readFirstLineFromFile(path: String): String {
    BufferedReader(FileReader(path)).use { br ->
        return br.readLine()
    }
}

高阶函数中的控制流

使用标签返回

内联Lambda中的return语句默认返回到外层函数,如下不会打印 not Fount

class Person(val name: String, val age: Int)

fun find() {
    val list = listOf(Person("A", 18), Person("A", 18))
    list.forEach {
        if (it.name == "A") {
            println("Found")
            return
        }
    }
    println("not Found")
}

若使用标签,可实现Lambda的局部返回,如下使用@label表示标签,会打印 not Found

class Person(val name: String, val age: Int)

fun find() {
    val list = listOf(Person("A", 18), Person("A", 18))
    list.forEach label@{
        if (it.name == "A") {
            println("Found")
            return@label
        }
    }
    println("not Found")
}

使用Lambda作为参数的函数名可以作为标签,如下使用foreach作为标签,但如果显示指定了Lambda的标签,再使用函数名作为标签会失效

class Person(val name: String, val age: Int)

fun find() {
    val list = listOf(Person("A", 18), Person("A", 18))
    list.forEach {
        if (it.name == "A") {
            println("Found")
            return@forEach
        }
    }
    println("not Found")
}

匿名函数

如果一个Lambda包含多个局部返回语句会变得笨重,此时可以使用匿名函数替代

class Person(val name: String, val age: Int)

val list = listOf()
list.filter(fun(person): Boolean {
    return person.age < 30
})

list.filter(fun(person) = person.age < 30)

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