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默认参数 是一个简短而易用的功能，它可以让您无需模版代码便可实现函数重载。和 Kotlin 所提供的许多其他功能一样，默认参数会给人一种魔法般的感觉。如果您想要知道其中的奥秘，请继续阅读，本文将会揭晓默认参数内部的工作原理。
基本用法
如果您需要重载一个函数，您可以使用默认参数，而不是将同一个函数实现许多次:
<!-- Copyright 2019 Google LLC.
SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 -->
// 无需像下面这样实现：
fun play(toy: Toy){ ... }
fun play(){
play(SqueakyToy)
}
// 使用默认参数：
fun play(toy: Toy = SqueakyToy)
fun startPlaying() {
play(toy = Stick)
play() // toy = SqueakyToy
}
默认参数也可以应用于构造函数中:
<!-- Copyright 2019 Google LLC.
SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 -->
class Doggo(
val name: String,
val rating: Int = 11
)
val goodDoggo = Doggo(name = "Tofu")
val veryGoodDoggo = Doggo(name = "Tofu", rating = 12)
与 Java 代码相互调用
默认情况下，Java 无法识别默认值重载:
<!-- Copyright 2019 Google LLC.
SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 -->
// kotlin
fun play(toy: Toy = SqueakyToy) {... }
// java
DoggoKt.play(DoggoKt.getSqueakyToy());
DoggoKt.play(); // error: Cannot resolve method 'play()'
您需要在 Kotlin 函数上使用 @JvmOverloads 注解，以指示编译器生成重载方法:
/* Copyright 2020 Google LLC.
SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 */
@JvmOverloads
fun play(toy: Toy = SqueakyToy) {… }
内部实现
让我们通过反编译后的 Java 代码看看编译器为我们生成了什么。您可以在 Android Studio 中选择 Tools -> Kotlin -> Show Kotlin Bytecode，然后点击 Decompile 按钮:
函数
/* Copyright 2020 Google LLC.
SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 */
fun play(toy: Toy = SqueakyToy)
...
fun startPlaying() {
play(toy = Stick)
play() // toy = SqueakyToy
}
// 反编译出的 Java 代码
public static final void play(@NotNull Toy toy) {
Intrinsics.checkNotNullParameter(toy, "toy");
}
// $FF: synthetic method
public static void play$default(Toy var0, int var1, Object var2) {
if ((var1 & 1) != 0) {
var0 = SqueakyToy;
}
play(var0);
}
public static final void startPlaying() {
play(Stick);
play$default((Toy)null, 1, (Object)null);
}
我们可以看到，编译器生成了两个函数:
-
play—— 该函数有一个参数:Toy，它会在没有使用默认参数时被调用。 -
play$default一个合成方法 —— 它有三个参数:Toy、int和Object。只要是使用了默认参数就会被调用。三个参数中的Object会一直是null，但是int的值产生了变化，下面让我们来看看为什么。
int 参数
play$default 函数中 int 参数的值是基于传入的有默认参数的参数数量和其索引计算的。根据这一参数的值，Kotlin 编译器可以知道在调用 play 函数时使用哪个参数。
在我们的 play() 函数的示例代码中，索引位置为 0 的参数使用了默认参数。所以 play$default 在调用时传入的 int 参数为 int var1 = 2⁰:
play$default((Toy)null, 1, (Object)null);
这样一来，play$default 的实现便可以知道 var0 的值应当被替换为默认值。
为了进一步了解 int 参数的行为，我们来观察一个更为复杂的例子。让我们扩展 play 函数，并在调用时使用 doggo 和 toy 的默认参数:
/* Copyright 2020 Google LLC.
SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 */
fun play(doggo: Doggo = goodDoggo, doggo2: Doggo = veryGoodDoggo, toy: Toy = SqueakyToy) {...}
fun startPlaying() {
play2(doggo2 = myDoggo)
}
让我们来看看反编译后的代码中发生了什么：
/* Copyright 2020 Google LLC.
SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 */
public static final void play(@NotNull Doggo doggo, @NotNull Doggo doggo2, @NotNull Toy toy) {
...
}
// $FF: synthetic method
public static void play$default(Doggo var0, Doggo var1, Toy var2, int var3, Object var4) {
if ((var3 & 1) != 0) {
var0 = goodDoggo;
}
if ((var3 & 2) != 0) {
var1 = veryGoodDoggo;
}
if ((var3 & 4) != 0) {
var2 = SqueakyToy;
}
play(var0, var1, var2);
}
public static final void startPlaying() {
play2$default((Doggo)null, myDoggo, (Toy)null, 5, (Object)null);
}
我们可以看到此时 int 参数的值为 5，它计算的原理为: 位于 0 和 2 的参数使用了默认参数，所以 var3 = 2⁰ + 2² = 5。使用 按位与操作 对参数进行如下计算:
-
var3 & 1 != 0是true所以var0 = goodDoggo -
var3 & 2 != 0是false所以var1没有被替换 -
var3 & 4 != 0是true所以var2 = SqueakyToy
通过对 var3 应用位掩码，编译器可以计算出哪个参数应当被替换为默认值。
Object 参数
您也许会注意到，在上面的例子中 Object 参数的值始终为 null，但在 play$default 函数中从未被用到过。该参数与支持重载函数中的默认值有关。
默认参数与继承
当我们想要覆盖某个使用了默认参数的函数时会发生什么呢？
让我们修改上面的示例并:
- 将
play函数改为Doggo类型的open函数，并将Doggo改为open类型。 - 创建一个新的类型:
PlayfulDoggo，该类型继承Doggo并覆盖play函数。
当我们尝试在 PlayfulDoggo.play 函数中设置默认值时，会发现这一操作不被允许: 不能为被覆盖的函数的参数设置默认值。
/* Copyright 2020 Google LLC.
SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 */
open class Doggo(
val name: String,
val rating: Int = 11
) {
open fun play(toy: Toy = SqueakyToy) {...}
}
class PlayfulDoggo(val playfulness: Int, name: String, rating: Int) : Doggo(name, rating) {
// 错误：不能为被覆盖的函数的参数设置默认值
override fun play(toy: Toy = Stick) { }
如果我们移除覆盖操作符 override 并检查反编译的代码，PlayfulDoggo.play() 函数会变得如下列代码这样:
public void play(@NotNull Toy toy) {... }
// $FF: synthetic method
public static void play$default(Doggo var0, Toy var1, int var2, Object var3) {
if (var3 != null) {
throw new UnsupportedOperationException("Super calls with default arguments not supported in this target, function: play");
} else {
if ((var2 & 1) != 0) {
var1 = DoggoKt.getSqueakyToy();
}
var0.play(var1);
}
}
这是否意味着未来会支持使用默认参数进行 super 调用？我们拭目以待。
构造函数
对于构造函数，反编译后的代码只有一处不同:
/* Copyright 2020 Google LLC.
SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 */
// kotlin 声明
class Doggo(
val name: String,
val rating: Int = 11
)
// 反编译后的 Java 代码
public final class Doggo {
...
public Doggo(@NotNull String name, int rating) {
Intrinsics.checkNotNullParameter(name, "name");
super();
this.name = name;
this.rating = rating;
}
// $FF: synthetic method
public Doggo(String var1, int var2, int var3, DefaultConstructorMarker var4) {
if ((var3 & 2) != 0) {
var2 = 11;
}
this(var1, var2);
}
构造函数同样会创建一个合成方法，但是它在函数中使用了一个空的 DefaultConstructorMarker 对象而不是 Object:
/* Copyright 2020 Google LLC.
SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 */
// kotlin
val goodDoggo = Doggo("Tofu")
// 反编译后的 Java 代码
Doggo goodDoggo = new Doggo("Tofu", 0, 2, (DefaultConstructorMarker)null);
就像主构造函数一样，拥有默认参数的次级构造函数也会生成一个使用 DefaultConstructorMarker 的合成方法:
/* Copyright 2020 Google LLC.
SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 */
// kotlin
class Doggo(
val name: String,
val rating: Int = 11
) {
constructor(name: String, rating: Int, lazy: Boolean = true)
}
//反编译后的 Java 代码
public final class Doggo {
...
public Doggo(@NotNull String name, int rating) {
...
}
// $FF: synthetic method
public Doggo(String var1, int var2, int var3, DefaultConstructorMarker var4) {
if ((var3 & 2) != 0) {
var2 = 11;
}
this(var1, var2);
}
public Doggo(@NotNull String name, int rating, boolean lazy) {
...
}
// $FF: synthetic method
public Doggo(String var1, int var2, boolean var3, int var4, DefaultConstructorMarker var5) {
if ((var4 & 4) != 0) {
var3 = true;
}
this(var1, var2, var3);
}
}
总结
默认参数简单易用，它帮助我们减少了大量处理方法重载所需的模版代码，并允许我们为参数设置默认值。如同许多其他 Kotlin 关键字一样，我们可以通过观察编译器所生成的代码来了解其背后的原理。如果您想要了解更多，请参阅我们 Kotlin Vocabulary 系列 的其他文章。
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