Kotlin 函数 - 技术栈

文章目录

函数的定义
函数的返回值
[参数默认值 & 调用时参数指定](#参数默认值 & 调用时参数指定)
函数作用域
[Lambda 表达式](#Lambda 表达式)
匿名函数
内联函数
扩展函数
中缀函数
[递归函数 & 尾递归函数](#递归函数 & 尾递归函数)

函数的定义

函数可以理解成一个小小的加工厂，给入特定的原材料，它就会给出特定的产品。

fun [接收者类型.][函数名]([参数名: 参数类型], ...)[:返回值类型] [函数体]

我们只需要写一次，便可以反复使用：

kt 复制代码

fun greeting(name: String) {
    println("Hello $name!")
}


fun main() {
    greeting("Today")
    greeting("Kotlin")
}

Hello Today
Hello Kotlin

Note：调用函数时，函数参数有多个，且未指定参数名，需要按参数顺序传入参数。

函数的返回值

函数都会有返回值，默认的返回值是Unit（无论何时，Unit都是唯一的一个值（单例），不可以被实例化），可以省略不写：

kt 复制代码

fun greeting(name: String): Unit {
	println("Hello $name!")
	return Unit
	// return
}

函数的返回值会给到调用处，也就是说下方的getResult()就代表了默认返回值Unit。我们可以直接打印出返回值，或者将其赋值给变量：

kt 复制代码

fun getResult() {}

fun main() {
	val result: Unit = getResult()
	
	println(result)
	print(getResult())
}

kotlin.Unit
kotlin.Unit

我们也可以指定返回其他类型：

kt 复制代码

fun plus1(old: Int): Int {
    return old + 1
}


fun main() {
    val new = plus1(0)

    print(new)
}

甚至可以返回一个函数（这可能有点超纲了，看不懂可以先不理，请参考下方Lambda 表达式 和匿名函数 ）：

这里的getFun返回了一个无参数的、返回值为String类型的函数。

kt 复制代码

fun getFun(): () -> String {
    return { "Hello World" }
}


fun main() {
    val greet = getFun()
    val msg = greet()

    print(msg)
}

Hello World

Note：Kotlin 中函数类型的书写格式是（参数名和冒号:可省略）：
([参数名: 参数类型], ...) -> [返回值类型]
如
kt 复制代码
fun main() {
	val myFun: (Int) -> Int = {
		it + 1
	}

	print(myFun(0))
}
1
与之类似的写法是：
kt 复制代码
fun main() {
	fun myFun(int: Int): Int {
		return int + 1
	}

	print(myFun(0))
}
或者
kotlin 复制代码
fun main() {
	val myFun = fun(int: Int): Int {
		return int + 1
	}

	print(myFun(0))
}

一个函数可以作为另一个函数的参数：

kt 复制代码

fun caller(block: () -> Unit) {
    // 调用 block 函数
    block()
}

fun main() {
    // 调用 caller 函数，传入 lambda
    caller({ print("Hello World") })
}

Hello World

如果函数体可以用一句表达式表示，则可以直接用等号=，返回值类型也可以省略：

kt 复制代码

fun getYear() = 2024

fun getInt(boolean: Boolean) = if (boolean) 1 else 0

fun getBoolean(int: Int) = when(int) {
    0 -> false
    else -> true
}


fun main() {
    println(getYear())
    println(getInt(true))
    print(getBoolean(1))
}

2024
1
true

参数默认值 & 调用时参数指定

当某个参数为可选时，可以为参数赋默认值（我们一般将可选参数放于必要参数之后，但这不是硬性要求）：

kt 复制代码

fun greet(otherParams: Int, name: String = "Kotlin") {
    print("Hello $name")
}


fun main() {
    greet(0)
}

Hello Kotlin

我们也可以在调用时指定参数传值（下方的exampleParam）：

kt 复制代码

fun greet(name: String, exampleParam: Int = 0, exampleParam1: Int = 1) {
    println("Hello $name")
    print("exampleParam: $exampleParam, exampleParam1: $exampleParam1")
}


fun main() {
    greet("Kotlin", exampleParam = 2)
}

Hello Kotlin
exampleParam: 2, exampleParam1: 1

函数作用域

在函数中定义的变量、函数，在函数外无法访问：

kt 复制代码

fun main() {
    fun funScope() {
        val name = "Kotlin"
        
        fun innerFun() {}
    }

    // print(name) 无法访问
    // innerFun() 无法访问
}

函数内可以访问函数外定义的变量、函数：

kt 复制代码

fun main() {
    val name = "Kotlin"

    fun outerFun() { print("Outer Fun") }

    fun funScope() {
        // 可以调用外部内容
        println(name)
        outerFun()
    }

    funScope() // 我们需要调用函数才能看到其运行结果
}

Kotlin
Outer Fun

Lambda 表达式

我们已经不止一次提到它了，它的写法是这样的：

// 匿名函数
{ [参数名: 参数类型], ... ->
	[函数体]
}

不指明类型的函数类型变量，它的类型会是() -> Unit。

当 lambda 的参数只有一个时，这个参数可以省略不写，通过it指定：

kt 复制代码

fun main() {
    val myLambda: (String) -> Unit = {
        print("Hello $it")
    }
}

当 lambda 作为函数的最后一个参数进行传递时，可以将花括号{}移到调用的小括号()外面，称为尾部 lambda（trailing lambda）：

kt 复制代码

fun caller(name: String, block: () -> Unit) {}

fun main() {
    caller("Kotlin", { print("不移出小括号") })

    caller("Kotlin") {
        print("移出小括号")
    }
}

若没有return，lambda 表达式的最后一个值会作为函数的返回值：

kt 复制代码

fun caller(block: () -> String) {
    print(block())
}

fun main() {
    caller { "ABC" }
}

ABC

匿名函数

匿名函数无需写函数名（lambda 表达式也是匿名函数）：

fun([参数名: 参数类型], ...)[: 返回值类型] [函数体]

kt 复制代码

fun main() {
    val mySingleLineFun = fun() = 1
    val myFun = fun(name: String) {
        print("Hello $name")
    }

    println(mySingleLineFun())
    myFun("Kotlin")
}

1
Hello Kotlin

内联函数

内联函数可以将参数中 lambda 表达式的代码插入到函数调用处，提高性能。声明内联函数只需要在fun前加inline。内联函数会使编译后的代码更加庞大，我们必须在最合适的时候使用它（错误使用时 IDEA 会警告）。用得比较多的场景是函数有参数为函数类型。

kt 复制代码

inline fun caller(block: () -> String) {
    print(block())
}


fun main() {
    caller { "ABC" }
}

print或println因为参数类型为Any，可能为函数类型。可以看到 JVM 平台它们的实现（actual）其实是 Java 的System.out.print或System.out.println（可以通过按住Ctrl键，鼠标点击函数，跳转到函数声明处）：

kt 复制代码

// 
@kotlin.internal.InlineOnly
public actual inline fun print(message: Any?) {
    System.out.print(message)
}

...

@kotlin.internal.InlineOnly
public actual inline fun println(message: Any?) {
    System.out.println(message)
}

如果不希望某一函数类型的参数被内联时，可以将其标记为noinline：

kt 复制代码

inline fun caller(
    noinline noinlineBlock: () -> Unit
) {}

当内联函数（下方call）可内联的函数类型参数（下方block）被传入的非内联函数（下方noinlineBlock）调用时，需要标记为crossinline：

kt 复制代码

inline fun caller(
    noinline noinlineBlock: () -> Unit
) {}


inline fun call(crossinline block: () -> Unit) {
    caller{ block() }
}

扩展函数

还记得我们最开始说的函数类型声明吗？这里有一个接收者：

fun [接收者类型.][函数名]([参数名: 参数类型], ...)[:返回值类型] [函数体]

我们可以通过声明接收者，将某一函数定义为接收者所拥有的函数，称为其扩展函数。

这可能有点难以理解，因为我们还没有讲到类，我在这里做一个简单的解释：

我们定义了一个以Int作为接收者的函数add用于对Int类型数值加上（+）值other。
在该函数中，this会指代接收者Int类型，例如这里调用int.add，在add中this + other相当于0 + 3，结果为3，会返回到调用处。

kt 复制代码

fun Int.add(other: Int) = this + other

fun main() {
    val int = 0

    print(int.add(3))
}

中缀函数

我们可以通过 infix 关键字将一个函数声明为中缀函数，我们还是以上方扩展函数为例（因为中缀函数必须为扩展函数 或成员方法 ，而且有且仅有一个 参数）。

可以看到运行结果其实是一样的，只是在调用时可以将int.add(3)写成int add 3，函数名作为类似运算符的存在。

kt 复制代码

infix fun Int.add(other: Int) = this + other

fun main() {
    val int = 0

	println(int.add(3))
    print(int add 3)
}

3
3

递归函数 & 尾递归函数

递归就是一个函数自己调用自己。

kt 复制代码

fun myFun() {
    myFun()
}

我们细想一下就会发现这样是不可取的，myFun调用了myFun，而被调用的myFun又调了myFun······看来一时半会是停不了了。

如果我们给递归加上条件，当start == end时才递归，它就能够停下来：

kt 复制代码

fun countTo(end: Int, start: Int = 0) {
    println("现在是: $start")

    if (start == end) return
    else countTo(end, start + 1)
}


fun main() {
    countTo(5)
}

现在是: 0
现在是: 1
现在是: 2
现在是: 3
现在是: 4
现在是: 5

其实就有点像循环：

kt 复制代码

fun main() {
    var start = 0
    val end = 5

    while (start <= end) {
        println("现在是: $start")

        start ++
    }
}

当递归调用在末尾时，可以在fun前加tailrec，使函数成为尾递归函数（tail recursive functions），编译器会优化该递归，生成一个循环（参考示例）。