Kotlin-高阶函数，Lambda表达式，内联函数

文章目录

• 高阶函数以及Lambda表达式的使用
• 内联函数
• • 内联函数的优势
  • 注意事项
  • 总结

高阶函数以及Lambda表达式的使用

Kotlin中的函数属于一等公民,它可以被存储在变量中,也可以作为参数传递给高阶函数(将函数作为参数或者返回值的函数)并从中返回

 var func: (Int)->Unit

变量func就表示一个参数为Int类型,没有返回值的函数

我们还可以为函数类型起别名来缩短名称

typealias LambdaExample = (Int)->Unit

fun main(){
    var func: LambdaExample
}

可以使用::来引用一个现成的函数

fun main(){
    var func: (String) -> Int = ::test
    println(func(""))
}

fun test(str: String): Int {
    return 666
}

还可以直接用匿名函数实现

fun main(){
    var func: (String) -> Int = fun(str: String): Int {
        return 10
    }
    println(func(""))
}

简写成:

fun main(){
    var func: (String) -> Int = fun(str: String): Int = 10
    println(func(""))
}

使用Lambda的方式:

fun main(){
    var func: (String) -> Int = { 
        10
    }
    println(func(""))
}

Lambda默认最后一行作为它的返回值，而且只有一个参数的情况下那个参数为 it (如果是匿名函数直接用参数名就行了)

fun main(){
    var func: (String) -> Int = {
        println(it)
        10
    }
    println(func("hello"))
}

fun main(){
    var func: (String) -> Int = {
        println("获取到参数$it")
        10
    }
    println(func("hello"))
}

如果有两个参数的话,就需要手动指定参数的名字

fun main(){
    var func: (String, String) -> Int = { a,b->
        println(a)
        println(b)
        10
    }
    println(func("hello", "Kotlin"))
}

如果我们不想用第一个参数,就设置成_表示不使用

fun main(){
    var func: (String, String) -> Int = { _,b->
        println(b)
        10
    }
    println(func("hello", "Kotlin"))
}

高阶函数的Lambda使用

fun test(func: (String) -> Int){
    println(func("hello"))
}

fun main(){
    test { 
        println(it)
        20
    }
}

更复杂的情况:

fun test(a: Int, b: String, func: (String) -> Int){
    println(a)
    println(b)
    println(func("hello"))
}

fun main(){
    test (10, "abc") {
        println(it)
        20
    }
}

fun test(a: Int, func: (String) -> Int, b: String){
    println(a)
    println(b)
    println(func("hello"))
}

fun main(){
    test (10,  {
        println(it)
        20
    }, "abc")
}

最后需要注意的是，在Lambda中没有办法直接使用 return 语句返回结果,而是需要用标签

fun main(){
    val func: (Int) -> String = test@{
        if(it > 10) return@test "我是提前返回结果"
        println("我是正常情况")
        "收到的参数为$it"
    }
    println(func(1))
    println()
    println(func(11))
}

如果函数调用的尾随Lambda表达式,默认的标签名字就是函数的名字

fun test(func: (Int) -> String) {
    println(func(11))
    println()
    println(func(10))
}

fun main(){
    test {
        if(it > 10) return@test "我是提前返回结果"
        println("我是正常情况")
        "收到的参数为$it"
    }
}

内联函数

在Kotlin中，使用高阶函数可能会影响运行时的性能: 每个函数都是一个对象, 而且函数内可以访问一些局部变量,这可能造成额外开销

为了优化性能,开销可以通过内联函数来消除。使用inline关键字能让方法的调用在编译时,直接替换为方法的执行代码,比如说下面的这段代码:

fun main() {
    test()
}

//添加 inline 表示内联函数
inline fun test(){
    println("这是一个内联函数")
    println("这是一个内联函数")
    println("这是一个内联函数")
}

由于test函数是内联函数,在编译之后,会原封不动地把代码搬过去

fun main() {
    println("这是一个内联函数")
    println("这是一个内联函数")
    println("这是一个内联函数")
}

同样的,如果是一个高阶函数,效果就更好了:

fun main(){
    test { println("打印: $it") }
}

inline fun test(func: (String) -> Unit) {
    println("这是一个内联函数")
    func("hello word")
}

由于test函数是内联的高阶函数,在编译之后,不仅会原封不动地把代码搬过去,还会自动将传入的函数参数贴到调用的位置

fun main(){
    println("这是一个内联函数")
    val it = "hello word"
    println("打印: $it")
}

内联会导致编译出来的代码变多,但是换来了性能上的提升,不过这种操作仅对高阶函数有显著效果,普通函数实际上完全没有内联的必要,也提升不了多少性能

注意,内联函数默认会将参数也进行内联。内联的函数形参,无法作为值给到变量,只能调用:

使用noinline修饰符可以禁止参数的内联关系

fun main(){
    test { println("打印: $it") }
}

inline fun test(noinline func: (String) -> Unit) {
    println("这是一个内联函数")
    func("hello word")
    val a = func
}

同样的,由于内联,导致代码被直接搬运,所以Lambda中的return语句可以不带标签,但这种情况可能会导致直接返回:

fun main(){
    test {
        if (it == "hello word") return
        println("打印: $it")
    }
    println("程序结束")
}

inline fun test(func: (String) -> Unit) {
    println("这是一个内联函数")
    func("hello word")
}

fun main(){
    test {
        if (it == "hello word") return@test
        println("打印: $it")
    }
    println("程序结束")
}

inline fun test(func: (String) -> Unit) {
    println("这是一个内联函数")
    func("hello word")
    println("test结束")
}

这语法太糖了,@test就作用到func，test函数剩下的部分正常执行

内联函数的优势

1. 减少内存消耗：内联函数避免了创建Lambda表达式的额外对象，从而减少了内存消耗。
2. 提升性能：通过将函数体的代码直接复制到调用处，内联函数避免了函数调用的开销，从而提高了程序的性能。
3. 简化代码结构：内联函数可以直接在调用处展开，使代码更加简洁、紧凑，提高了可读性和可维护性。

注意事项

1. 慎重选择内联函数：内联函数适用于函数体较小的情况，如果函数体过大，内联将导致代码膨胀，可能会增加可执行代码的大小。
2. 禁止内联的情况：某些情况下，我们可能不希望函数内联，例如递归函数、高阶函数的参数会被存储在变量中并多次调用的情况。在这种情况下，可以使用noinline修饰符来禁止参数的内联关系。

总结

内联函数是Kotlin中提供的一种优化性能的机制，通过将函数体的代码直接复制到调用处，减少了Lambda表达式的额外对象创建和函数调用的开销。使用内联函数可以提高程序的性能，并简化代码结构。然而，需要慎重选择内联函数，并注意在必要的情况下使用noinline修饰符来禁止参数的内联关系。