Kotlin函数进阶玩法

公众号「稀有猿诉」 原文链接 More about Kotlin Functions

Kotlin中的函数是一级对象，除了常规的函数式编程以外，还支持一些非常灵活的特殊用法，可以大大增强代码的可读性和简洁性，让代码更加的优雅，在业界顶级的库如Compose中有大量的应用，今天就来学习一些，以扫清学习Compose的障碍。

Extension Functions

与传统的编程语言如C/C++，Java或者Python最大的不同就是，Kotlin对于类的扩展提供了相当灵活的方式。像Java和Python除了标准的继承方式以外，就只能用注解和Decorator。但对于Kotlin还可以用Extensions这一方式。无论是注解还是Decorator，它的使用方式还是比较笨拙的，可以明显的看出来是额外定义的函数，与原Class是没啥关系的。

比如说，对于整数来说，我们通常会有求绝对值，通常可以这样写：

fun abs(a: Int) = if (a < 0) -a else a

然后，这样使用：

val aa = abs(a)

但在Kotlin中，有更优雅的方式：

fun Int.abs() = if (this < 0) -this else this

println((-4).abs())
println(100.abs())

这就是Extension functions，这样定义了后，可以像整数类型本身定义的方法那样直接在其对象上面调用。

如何定义Extension functions

Extension functions是针对Class的，或者一个Type的，指定目标Class名字，和参数就可以了，在函数的内部this就是调用函数时的对象。

fun <ClassName>.<function name>(params...): return type {
	// this is the function's receiver, which is the object when function invoked.
	// function implementation
}

需要注意，Extension functions必须是针对Class的。

理解Extension functions

Extension functions并没什么高深和神秘的东西，它只是相当于一个static函数，接收目标Class的对象而已，比如说：

fun Shape.area(): Int = this.length * this.width

fun area(shape: Shape): Int = shape.length * shape.width

其实这两个函数是完全一样的，上面的那个Extension function其实就相当于后面的那个常规函数。只不过在函数的调用上面更加的方便，看起来更像是目标Class提供的方法一样，更优雅一些。

Extension function的作用域

Extension function并不会真的对目标Class做任何修改，它只是相当于你自己定义的一个函数。所以，它的作用域就是你定义的函数的作用域，如果你是在一个文件中定义的，那么它的作用域就是导入了这个文件的地方；如果是在一个类中的，那作用域就是这个类。

另外的问题就是，假如在多个地方定义了相同的Extension function，会发生什么呢，相同的意思就是目标Class一样，函数名字也一样，所做的事情也一样，仍是把它当成普通函数来理解就行，按照虚拟机懒惰加载的原则，应该是第一个被引用到的Extension function生效。

参考资料

Extension Functions in Kotlin
Kotlin Extension Function: How To Implement And Use It
让人爱不释手的Kotlin扩展（Extensions）技术探Extensions秘与应用
Kotlin 扩展函数及原理
Kotlin 编程 #3 扩展函数（终于知道为什么 with 用 this，let 用 it）

Infix Functions

准确的来说是Infix notation，它是一种执行函数的特殊方式，并不是定义了特殊的函数。也就是说某个函数被infix修饰了后，就可以用更为简洁的方式来调用它。常规的函数执行（或者说调用）是用函数名字加上括号，括号里面是参数，比如foo()，bar(“here”)。而infix方式则可以是 参数1 函数名参数2这种方式，也即与常规的函数调用完全不一样。看起来像是语言本身的关键字一样。

比如，移位并不是运算符，也不是关键字，而是一个被infix修饰的二元参数函数：

finfix un Int.shr(x: Int): Int {...}

8.shr(2) // 这样正常调用也完全可以，把整数8右移2位
8 shr 2 // 这是infix式的用法，其实是等同于上面的函数调用

infix必须是Extension function，并且只能有一个参数，算上Extension function的接收对象，其实一共是2个参数。标准库中也定义了大量的infix，如整数位移的shr和shl。以及像一些DSL中的函数，都会定义成infix，以让代码更简洁。

总之，下次再见到 a xyz b这种写法时，不用害怕，并不是有了新的关键字，这里的xyz是infix notation，把它当成函数调用 xyz(a, b)就好了。

参考资料

Kotlin Infix Function Call
Infix Functions in Kotlin

inline Functions

常规的lambda会有closure（捕获上下文中的对象），在编译后会产生很多对象，这会导致一些性能问题，但这是标准的函数式编程。

但某些情况下，我提供的是一个单纯的行为（lambda），比如像Collections的forEach以及filter，传入的lambda也好，或者其他函数也好，这是一个单纯的行为，你在集合中遍历时执行它就好。这种情况好，我们希望高阶函数在其函数体内直接使用传入的函数参数就可以了，不需要进行常规的对象创建（closure对象以及函数接口对象）。就可以使用inline关键字来修饰这人高阶函数。