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Kotlin 函数

Kotlin 函数

作者: WotYang | 来源:发表于2020-06-17 15:25 被阅读0次

    函数声明

    • Kotlin 中的函数使用 fun 关键字声明:
    fun double(x: Int): Int {
        return 2 * x
    }
    

    函数用法

    • 调用函数使用传统的方法:
    val result = double(2)
    
    • 调用成员函数使用点表示法:
    Stream().read() // 创建类 Stream 实例并调用 read()
    

    参数

    函数参数使用 Pascal 表示法定义,即 name: type。参数用逗号隔开。每个参数必须有显式类型:

    fun powerOf(number: Int, exponent: Int) { /*……*/ }
    
    默认参数

    函数参数可以有默认值,当省略相应的参数时使用默认值。与其他语言相比,这可以减少重载数量

    • 默认值通过类型后面的 = 及给出的值来定义
    fun read(b: Array<Byte>, off: Int = 0, len: Int = b.size) { /*……*/ }
    
    • 覆盖方法总是使用与基类型方法相同的默认参数值。 当覆盖一个带有默认参数值的方法时,必须从签名中省略默认参数值:
    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具名参数
    fun foo(bar: Int = 0, baz: Int) { /*……*/ }
    foo(baz = 1) // 使用默认值 bar = 0
    
    • 如果在默认参数之后的最后一个参数是 lambda 表达式,那么它既可以作为具名参数在括号内传入,也可以在 括号外 传入:
    fun foo(bar: Int = 0, baz: Int = 1, qux: () -> Unit) { /*……*/ }
    
    foo(1) { println("hello") }     // 使用默认值 baz = 1
    foo(qux = { println("hello") }) // 使用两个默认值 bar = 0 与 baz = 1
    foo { println("hello") }        // 使用两个默认值 bar = 0 与 baz = 1
    
    具名参数

    可以在调用函数时使用具名的函数参数。当一个函数有大量的参数或默认参数时这会非常方便。

    给定以下函数:

    fun reformat(str: String,
                 normalizeCase: Boolean = true,
                 upperCaseFirstLetter: Boolean = true,
                 divideByCamelHumps: Boolean = false,
                 wordSeparator: Char = ' ') {
    /*……*/
    }
    

    我们可以使用默认参数来调用它:

    reformat(str)
    

    然而,当使用非默认参数调用它时,该调用看起来就像:

    reformat(str, true, true, false, '_')
    

    使用具名参数我们可以使代码更具有可读性:

    reformat(str,
        normalizeCase = true,
        upperCaseFirstLetter = true,
        divideByCamelHumps = false,
        wordSeparator = '_'
    )
    

    并且如果我们不需要所有的参数:

    reformat(str, wordSeparator = '_')
    

    当一个函数调用混用位置参数与具名参数时,所有位置参数都要放在第一个具名参数之前。例如,允许调用 f(1, y = 2) 但不允许 f(x = 1, 2)。
    可以通过使用星号操作符将可变数量参数 (Varargs)以具名形式传入:

    fun foo(vararg strings: String) { /*……*/ }
    
    foo(strings = *arrayOf("a", "b", "c"))
    

    对于 JVM 平台:在调用 Java 函数时不能使用具名参数语法,因为 Java 字节码并不总是保留函数参数的名称。


    返回 Unit 的函数

    如果一个函数不返回任何有用的值,它的返回类型是 UnitUnit 是一种只有一个值 Unit 的类型。

    • 这个值不需要显式返回:
    fun printHello(name: String?): Unit {
        if (name != null)
            println("Hello $name")
        else
            println("Hi there!")
        // `return Unit` 或者 `return` 是可选的
    }
    
    • Unit 返回类型声明也是可选的。上面的代码等同于:
    fun printHello(name: String?) { …… }
    
    单表达式函数
    • 当函数返回单个表达式时,可以省略花括号并且在 = 符号之后指定代码体即可:
    fun double(x: Int): Int = x * 2
    
    • 当返回值类型可由编译器推断时,显式声明返回类型是可选的:
    fun double(x: Int) = x * 2
    
    显式返回类型

    具有块代码体的函数必须始终显式指定返回类型,除非他们旨在返回 Unit,在这种情况下它是可选的。 Kotlin 不推断具有块代码体的函数的返回类型,因为这样的函数在代码体中可能有复杂的控制流,并且返回类型对于读者(有时甚至对于编译器)是不明显的。

    可变数量的参数(Varargs)

    函数的参数(通常是最后一个)可以用 vararg 修饰符标记:

    fun <T> asList(vararg ts: T): List<T> {
        val result = ArrayList<T>()
        for (t in ts) // ts is an Array
            result.add(t)
        return result
    }
    
    • 允许将可变数量的参数传递给函数:
    val list = asList(1, 2, 3)
    

    在函数内部,类型 Tvararg 参数的可见方式是作为 T 数组,即上例中的 ts 变量具有类型 Array <out T>

    只有一个参数可以标注为 vararg。如果 vararg 参数不是列表中的最后一个参数, 可以使用具名参数语法传递其后的参数的值,或者,如果参数具有函数类型,则通过在括号外部传一个 lambda。

    • 当我们调用 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)
    
    中缀表示法

    标有 infix 关键字的函数也可以使用中缀表示法(忽略该调用的点与圆括号)调用。

    中缀函数必须满足以下要求:

    • 它们必须是 成员函数 或 扩展函数
    • 它们必须 只有一个参数
    • 其参数不得 接受可变数量的参数 且不能有 默认值
    infix fun Int.shl(x: Int): Int { …… }
    // 用中缀表示法调用该函数
    1 shl 2
    // 等同于这样
    1.shl(2)
    
    • 中缀函数调用的优先级低于算术操作符、类型转换以及 rangeTo 操作符。以下表达式是等价的:
    1 shl 2 + 3  等价于 1 shl (2 + 3)
    0 until n * 2 等价于 0 until (n * 2)
    xs union ys as Set<\*>  等价于 xs union (ys as Set<\*>)
    
    • 另一方面,中缀函数调用的优先级高于布尔操作符 && 与 ||、is- 与 in- 检测以及其他一些操作符。这些表达式也是等价的:
    a && b xor c 等价于 a && (b xor c)
    a xor b in c 等价于 (a xor b) in c
    
    • 请注意,中缀函数总是要求指定接收者与参数。当使用中缀表示法在当前接收者上调用方法时,需要显式使用 this;不能像常规方法调用那样省略。这是确保非模糊解析所必需的。
    class MyStringCollection {
        infix fun add(s: String) { /*……*/ }
        
        fun build() {
            this add "abc"   // 正确
            add("abc")       // 正确
            //add "abc"        // 错误:必须指定接收者
        }
    }
    

    函数作用域

    在 Kotlin 中函数可以在文件顶层声明,这意味着你不需要像一些语言如 Java、C# 或 Scala 那样需要创建一个类来保存一个函数。此外除了顶层函数,Kotlin 中函数也可以声明在局部作用域、作为成员函数以及扩展函数。

    局部函数

    Kotlin 支持局部函数,即一个函数在另一个函数内部:

    fun dfs(graph: Graph) {
        fun dfs(current: Vertex, visited: MutableSet<Vertex>) {
            if (!visited.add(current)) return
            for (v in current.neighbors)
                dfs(v, visited)
        }
    
        dfs(graph.vertices[0], HashSet())
    }
    
    • 局部函数可以访问外部函数(即闭包)的局部变量,所以在上例中,visited 可以是局部变量:
    fun dfs(graph: Graph) {
        val visited = HashSet<Vertex>()
        fun dfs(current: Vertex) {
            if (!visited.add(current)) return
            for (v in current.neighbors)
                dfs(v)
        }
    
        dfs(graph.vertices[0])
    }
    
    成员函数

    成员函数是在类或对象内部定义的函数:

    class Sample {
        fun foo() { print("Foo") }
    }
    
    • 成员函数以点表示法调用:
    Sample().foo() // 创建类 Sample 实例并调用 foo
    

    泛型函数

    函数可以有泛型参数,通过在函数名前使用尖括号指定:

    fun <T> singletonList(item: T): List<T> { /*……*/ }
    

    内联函数


    扩展函数


    高阶函数和 Lambda 表达式


    尾递归函数

    Kotlin 支持一种称为尾递归的函数式编程风格。 这允许一些通常用循环写的算法改用递归函数来写,而无堆栈溢出的风险。 当一个函数用 tailrec 修饰符标记并满足所需的形式时,编译器会优化该递归,留下一个快速而高效的基于循环的版本:

    val eps = 1E-10 // "good enough", could be 10^-15
    tailrec fun findFixPoint(x: Double = 1.0): Double
            = if (Math.abs(x - Math.cos(x)) < eps) x else findFixPoint(Math.cos(x))
    

    这段代码计算余弦的不动点(fixpoint of cosine),这是一个数学常数。 它只是重复地从 1.0 开始调用 Math.cos,直到结果不再改变,对于这里指定的 eps 精度会产生 0.7390851332151611 的结果。最终代码相当于这种更传统风格的代码:

    val eps = 1E-10 // "good enough", could be 10^-15
    
    private fun findFixPoint(): Double {
        var x = 1.0
        while (true) {
            val y = Math.cos(x)
            if (Math.abs(x - y) < eps) return x
            x = Math.cos(x)
        }
    }
    

    要符合 tailrec 修饰符的条件的话,函数必须将其自身调用作为它执行的最后一个操作。在递归调用后有更多代码时,不能使用尾递归,并且不能用在 try/catch/finally 块中。目前在 Kotlin for JVM 与 Kotlin/Native 中支持尾递归。

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