[Kotlin]函数

2018-05-13 本文已影响86人进击的小强

一、概述

函数：也就是子程序。
高阶函数：在数学和计算机科学中，高阶函数是至少满足下列一个条件的函数：接受一个或多个函数作为输入，输出一个函数
在Java中，不支持高阶函数。也就是说函数不能作为参数，也不能作为返回值。
站在Java的基础上，Kotlin开始支持高阶函数。也就是说，函数在Kotlin中成为了一级公民。

二、函数定义

2.1函数声明

Kotlin 中的函数使用 fun 关键字声明。
函数的基本组成部分包括：名称、参数、返回值和函数体，定义形式为：

fun methodName(param: ParamType): ReturnType {
  ...
}

函数名和参数列表作为函数的唯一的标识符

2.2、参数

函数参数使用 Pascal 表示法定义,即 name: type。每个参数必须有显式类型，多个参数之间使用逗号分隔.

fun methodName(number: Int, exponent: String) {
  ...
}

2.3默认参数

函数参数可以指定默认值, 当参数省略时, 就会使用默认值. 与其他语言相比, 这种功能使得我们可以减少大量的重载(overload)函数定义.

//在参数类型之后, 添加 = 和默认值.
fun read(b: Array<Byte>, off: Int = 0, len: Int = b.size) {
  ...
}

override方法与基类型方法使用相同的默认值。override时必须省略默认参数值：

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命名参数调用该函数来使用：

fun foo(bar: Int = 0, baz: Int) { /* …… */ }

foo(baz = 1) // 使用默认值 bar = 0

2.4命名参数

调用函数时, 可以通过参数名来指定参数. 当函数参数很多, 或者存在默认参数时, 指定参数名可增加可读性.

通常与默认参数配合使用

例如：

fun login(name: String, no: Int = 1001, sex: Int = 0) {
    println("name: $name, no:$no, sex: $sex")
}

当采用默认方式时，我们可以这样调用（无默认值参数位于参数列表的第一个时）

login("Aaron")

其实际上相当于

login("Aaron", 101, 0)

人如果我们不需要指定所有的参数, 只是修改部分默认的参数值，我们可以这样：

register(name = "wang", no = 1003)

2.5不定数量参数

如果在函数被调用以前，函数的参数(通常是参数中的最后一个)个数不能够确定，可以采用不定量参数方式:用 vararg 修饰符标记参数。
比如在创建List时，创建前并不知道预添加至List中多少数据。

fun <T> asList(vararg ts: T): List<T> {
    val result = ArrayList<T>()
    for (t in ts) // ts 是一个 Array
        result.add(t)
    return result
}

调用时, 可以向这个函数传递不定数量的参数:

val list = asList(1, 2, 3)

只有一个参数可以标注为 vararg。

与Java不同的是，在Kotlin中标记为vararg的参数不一定是最后一个。如果标记为vararg的参数不是最后一个，那么vararg参数之后的其他参数, 可以使用命名参数来传递参数值, 或者, 如果参数类型是函数, 可以在括号之外传递一个 Lambda表达式.

fun main(args: Array<String>) {

    fruit("apple", "banana", address = "Minhang")

}

fun fruit(vararg fruits: String, address: String) {
    for (fruit in fruits) {
        println("fruit:$fruit, from address: $addr")
    }
}

// Log
fruit:apple, from address: Minhang
fruit:banana, from address: Minhang

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)

2.6 返回值Unit

如果一个函数不返回任何有意义的结果值,那么它的返回类型为Unit .Unit 类型只有唯一的一个值Unit，在函数中,不需要明确地返回这个值。

返回值为Unit的函数，Unit可以省略。

fun login(name: String, no: Int = 1001, sex: Int = 0): Unit {
    println("name: $name, no:$no, sex: $sex")
}

上例中的代码等价于:

fun login(name: String, no: Int = 1001, sex: Int = 0) {
    println("name: $name, no:$no, sex: $sex")
}

2.7 明确指定返回值类型

如果一个函数体由多行语句组成的代码段，那么必须明确指定返回值类型，除非函数的的返回值为Unit。

2.8 单表达式函数

如果一个函数的函数体只有一个表达式，函数体可以直接写在 “=”之后，也就是这样：

fun double(x: Int): Int = x * 2

如果编译器可以推断出函数的返回值类型, 那么返回值的类型定义是可省略：

fun double(x: Int) = x * 2

2.9 返回值和跳转

Kotlin有三种结构型的跳转表达式：

return.默认返回最近的闭包函数和匿名函数
break.终结最近的闭包循环
continue.进行下一步最近的闭包循环

Break 与 Continue 标签
在 Kotlin 中任何表达式都可以用标签（label）来标记。标签的格式为标识符后跟 @ 符号，例如：abc@、fooBar@都是有效的标签。要为一个表达式加标签，我们只要在其前加标签即可。

loop@ for (i in 1..100) {
    // ……
}

现在，我们可以用标签限制 break 或者continue：

loop@ for (i in 1..100) {
    for (j in 1..100) {
        if (……) break@loop
    }
}

标签限制的 break 会跳转到‘该标签指定的循环’后面的执行点（也就是最外层for循环）。

标签处返回
Kotlin 的函数可以被嵌套。标签限制的 return 允许我们从外层函数返回。最重要的用例是返回一个lambda表达式。
例如:

fun foo() {
    ints.forEach {
        if (it == 0) return
        print(it)
    }
}

return-expression从他最近的闭包函数当中返回,也就是foo.如果我们需要返回到ints.forEach的lambda表达式，我们必须给它做出标记

 fun foo(ints:List<Int>) {
        ints.forEach lit@ {
            if (it == 0) return@lit
            print(it)
        }
    }

现在，它仅仅从ints.forEach的lambda表达式处返回。

通常情况下，使用隐喻标签更方便（标签与被传入的lambda表达式的函数具有相同的名称）。

fun foo() {
    ints.forEach {
        if (it == 0) return@forEach
        print(it)
    }
}

匿名函数与lambda同理，不再赘述。

三、函数的调用

3.1 传统用法

函数的调用使用传统的方式:

val result = double(2)

调用类的成员函数时, 使用点号标记法(dot notation):

Sample().foo() // 创建一个 Sample 类的实例, 然后调用这个实例的 foo 函数

3.2 中缀标记法(Infix notation)

使用中缀标记法(infix notation)来调用函数, 但函数需要满足以下条件:

① 是成员函数, 或者是扩展函数
② 只有单个参数
③ 使用 infix 关键字标记

class Person(var name: String, var age: Int) {
   // 使用infix 关键字标记，该函数可被中缀标记法法调用
     infix fun printName(addr: String) {
         println("addr: $addr, name: $name")
     }
}

fun main(args: Array) { 
   val person: Person = Person(“Jone”, 20)
   // 使用中缀标记法调用扩展函数
   person printName("AA-BB") // Log: addr: AA-BB, name: Jone

   // 上面的语句等价于
   person.printName("AA-BB") 
}

四、函数的范围

在Kotlin中，函数不仅仅能够被定义为top_level，即包下的函数，还可以被定义为局部函数、成员函数以及扩展函数。函数的定义方式不同，其作用域也不尽相同。当然了，函数的作用域还与修饰符相关，具体可参考 Kotlin-可见性修饰符.

4.1 局部函数

所谓的局部函数，就是定义在函数体的函数。

fun function(input: String) {
    val param:Int = 101
    fun finctionInternal(Inputinternal:Int) {
        ...
    } 
...
    finctionInternal(param)
}

局部函数可以访问外部函数中的局部变量(也就是, 闭包),具体见上例。

4.2 成员函数

成员函数是指定义在类或对象之内的函数。

class Sample() {
    fun foo() { print("Foo") }
}

对成员函数的调用使用点号标记法。

Sample().foo() // 创建 Sample 类的实例, 并调用 foo 函数

4.3 扩展函数

扩展函数数是指在一个类上增加一种新的行为，甚至我们没有这个类代码的访问权限。

声明一个扩展函数，我们需要用一个接收者类型也就是被扩展的类型来作为他的前缀。


/***
 * 点击事件的View扩展
 * @param block: (T) -> Unit 函数
 * @return Unit
 */
fun <T : View> T.click(block: (T) -> Unit) = setOnClickListener {

    if (clickEnable()) {
        block(it as T)
    }
}

扩展是静态解析的
如果一个类定义有一个成员函数和一个扩展函数，而这两个函数又有相同的接收者类型、相同的名字并且都适用给定的参数，这种情况总是取成员函数。

class C {
    fun foo() { println("member") }
}

fun C.foo() { println("extension") }

如果我们调用 C 类型 c的 c.foo()，它将输出“member”，而不是“extension”。

可空接收者
可以为可空的接收者类型定义扩展。这样的扩展可以在对象变量上调用，即使其值为 null，并且可以在函数体内检测 this == null，这能让你在没有检测 null 的时候调用 Kotlin 中的toString()：检测发生在扩展函数的内部。

fun Any?.toString(): String {
    if (this == null) return "null"
    // 空检测之后，“this”会自动转换为非空类型，所以下面的 toString()
    // 解析为 Any 类的成员函数
    return toString()
}

具体例子可参考 :
1.[Kotlin]利用扩展函数优雅的实现“防止重复点击”.
2.使用Kotlin高效地开发Android App(一）.

4.4 尾递归函数

Kotlin支持一种称为尾递归(tail recursion)的函数式编程方式.这种方式是基于函数表达式和递归函数，来实现某些基本循环的的算法，采用这种方式可以有效的避免栈溢出的危险。

当函数被关键字tailrec修饰，同时满足尾递归(tail recursion)的函数式编程方式的形式时，编译器就会对代码进行优化, 消除函数的递归调用, 产生一段基于循环实现的, 快速而且高效的代码。

tailrec fun plus(start: Int, end: Int, result: Int): Int = if (start >= end) result else plus(start+1, end, start + result) 

// Test
fun main(args: Array<String>) {

    println(plus(0, 10, 0)) // 打印结果 45
}

上面的代码计算了从start到end之间的所有数的和，并将和与初始值相加后返回。编译器优化产生的代码等价于下面这种传统方式编写的代码:

fun plus(start: Int, end: Int, result: Int): Int {
    var res = result
    var sta = start

    while (sta < end) {
        res += sta
        sta++
    }

    return res
}

注：

要符合 tailrec 修饰符的要求, 函数必须在它执行的所有操作的最后一步, 递归调用它自身
如果递归调用后还有其他逻辑代码，不能使用尾递归
尾递归不能用在try/catch/finally 结构内
尾递归目前只能用在JVM环境内

五、高阶函数

所谓的高阶函数，是一种特殊的函数, 它接受函数作为参数, 或者返回一个函数.

fun test(a: Int, b: Int, sumSom: (Int, Int, Int) -> Int): Int {
    if (a > b) {
        return sumSom(0, a, 0)
    } else {
        return sumSom(0, b, 0)
    }
}

tailrec fun sumSom(start: Int, end: Int, result: Int): Int {
    var res = result
    var sta = start

    while (sta <= end) {
        res += sta
        sta++
    }

    return res
}

// 测试类
fun main(args: Array<String>) {
    println(test(10, 9, ::sumSom)) // Log:55
}

从上述代码,在函数test中，sumSom参数是一个函数类型：(Int, Int, Int) -> Int，其是一个函数，接受3个Int参数，返回值是一个Int类型的值。在test中，对传入的参数a,b进行判断，然后执行sumSom（）函数并将执行结果返回。

5.1 函数类型(Function Type)

对于接受另一个函数作为自己参数的函数, 我们必须针对这个参数指定一个函数类型. 比如, 前面提到的test函数, 它的定义如下:

fun test(a: Int, b: Int, sumSom: (Int, Int, Int) -> Int): Int {
    if (a > b) {
        return sumSom(0, a, 0)
    } else {
        return sumSom(0, b, 0)
    }
}

参数sumSom的类型是(Int, Int, Int) -> Int，也就是说，它是一个函数，接受三个Int类型参数，并且返回一个Int。

5.2 Lambda表达式与匿名函数

Lambda 表达式, 或者匿名函数, 是一种”函数字面值(function literal)”, 也就是, 一个没有声明的函数, 但是立即作为表达式传递出去.

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

函数 max 是一个高阶函数, 也就是说, 它接受一个函数值作为第二个参数. 第二个参数是一个表达式, 本身又是另一个函数, 也就是说, 它是一个函数字面量. 作为函数, 它等价于:

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

Lambda表达式

Lambda 表达式的完整语法形式, 也就是, 函数类型的字面值, 如下:

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

① Lambda 表达式用大括号括起,
② 它的参数(如果存在的话)定义在 -> 之前 (参数类型可以省略),
③ 函数体定义在 -> 之后 (如果存在 -> 的话).

如果Lambda 表达式只有唯一一个参数,在Kolin中可以自行判断出Lambda表达式的参数定义，此时允许我们省略唯一一个参数的定义, 并且会为我们隐含地定义这个参数, 使用的参数名为 it：

ints.filter { it > 0 } // 这个函数字面值的类型是 '(it: Int) -> Boolean'

如果一个函数接受另一个函数作为它的最后一个参数, 那么Lambda表达式作为参数时, 可以写在圆括号之外.

可参考View.OnClickListener在Kotlin中的进化

匿名函数

匿名函数看起来与通常的函数声明很类似, 区别在于省略了函数名，函数体可以是一个表达式(如上例), 也可以是多条语句组成的代码段:

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

参数和返回值类型的声明与通常的函数一样, 但如果参数类型可以通过上下文推断得到, 那么类型声明可以省略:

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

对于匿名函数, 返回值类型的自动推断方式与通常的函数一样: 如果函数体是一个表达式, 那么返回值类型
可以自动推断得到, 如果函数体是多条语句组成的代码段, 则返回值类型必须明确指定(否则被认为是
Unit ).

5.3 内联函数

高阶函数会带来一些运行时的效率损失：每一个函数都是一个对象，并且会捕获一个闭包（即那些在函数体内会访问到的变量）。内存分配（对于函数对象和类）和虚拟调用会引入运行时间开销。
在许多情况下通过内联化 lambda 表达式可以消除这类的开销。
以 lock() 函数为例：

lock(l) { foo() }

编译器没有为参数创建一个函数对象并生成一个调用。取而代之，编译器可以生成以下代码：

l.lock()
try {
    foo()
}
finally {
    l.unlock()
}

这个才是我们想要的。为了让编译器这么做，我们需要使用inline修饰符标记 lock() 函数：

inline fun <T> lock(lock: Lock, body: () -> T): T {
    // ……
}

内联可能导致生成的代码增加；不过如果我们使用得当（即避免内联过大函数），性能上会有所提升，尤其是在循环中的“超多态（megamorphic）”调用处。
通过noinline禁用内联

如果你只想被（作为参数）传给一个内联函数的 lamda 表达式中只有一些被内联，你可以用 noinline 修饰符标记一些函数参数：

inline fun foo(inlined: () -> Unit, noinline notInlined: () -> Unit) {
    // ……
}

参考：
https://hltj.gitbooks.io/kotlin-reference-chinese/content/txt/functions-and-lambdas.html
https://blog.csdn.net/io_field/article/details/53365834

[Kotlin]函数

一、概述

二、函数定义

2.1函数声明

2.2、参数

2.3默认参数

2.4命名参数

2.5不定数量参数

2.6 返回值Unit

2.7 明确指定返回值类型

2.8 单表达式函数

2.9 返回值和跳转

三、函数的调用

3.1 传统用法

3.2 中缀标记法(Infix notation)

四、函数的范围

4.1 局部函数

4.2 成员函数

4.3 扩展函数

4.4 尾递归函数

五、高阶函数

5.1 函数类型(Function Type)

5.2 Lambda表达式与匿名函数

5.3 内联函数

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2.7 明确指定返回值类型

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2.9 返回值和跳转

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4.2 成员函数

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