Kotlin函數

函數

函數聲明

Kotlin 中的函數使用 fun{: .keyword } 關鍵字聲明

fun double(x: Int): Int {
}

函數用法

調用函數使用傳統的方法

val result = double(2)

調用成員函數使用點表示法

Sample().foo() // 創建類 Sample 實例並調用 foo

中綴表示法

函數還可以用中綴表示法調用,當

  • 他們是成員函數或擴展函數
  • 他們只有一個參數
  • 他們用 infix 關鍵字標註
// 給 Int 定義擴展
infix fun Int.shl(x: Int): Int {
……
}

// 用中綴表示法調用擴展函數

1 shl 2

// 等同於這樣

1.shl(2)

參數

函數參數使用 Pascal 表示法定義,即 name: type。參數用逗號隔開。每個參數必須有顯式類型。

fun powerOf(number: Int, exponent: Int) {
……
}

默認參數

函數參數可以有默認值,當省略相應的參數時使用默認值。與其他語言相比,這可以減少
重載數量。

fun read(b: Array<Byte>, off: Int = 0, len: Int = b.size()) {
……
}

默認值通過類型後面的 = 及給出的值來定義。

覆蓋方法總是使用與基類型方法相同的默認參數值。
當覆蓋一個帶有默認參數值的方法時,必須從簽名中省略默認參數值:

open class A {
    open fun foo(i: Int = 10) { …… }
}

class B : A() {
    override fun foo(i: Int) { …… }  // 不能有默認值
}

命名參數

可以在調用函數時使用命名的函數參數。當一個函數有大量的參數或默認參數時這會非常方便。

給定以下函數

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

我們可以使用默認參數來調用它

reformat(str)

然而,當使用非默認參數調用它時,該調用看起來就像

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

使用命名參數我們可以使代碼更具有可讀性

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

並且如果我們不需要所有的參數

reformat(str, wordSeparator = '_')

請注意,在調用 Java 函數時不能使用命名參數語法,因爲 Java 字節碼並不
總是保留函數參數的名稱。

返回 Unit 的函數

如果一個函數不返回任何有用的值,它的返回類型是 UnitUnit 是一種只有一個值——Unit 的類型。這個
值不需要顯式返回

fun printHello(name: String?): Unit {
    if (name != null)
        println("Hello ${name}")
    else
        println("Hi there!")
    // `return Unit` 或者 `return` 是可選的
}

Unit 返回類型聲明也是可選的。上面的代碼等同於

fun printHello(name: String?) {
    ……
}

單表達式函數

當函數返回單個表達式時,可以省略花括號並且在 = 符號之後指定代碼體即可

fun double(x: Int): Int = x * 2

當返回值類型可由編譯器推斷時,顯式聲明返回類型是可選的

fun double(x: Int) = x * 2

顯式返回類型

具有塊代碼體的函數必須始終顯式指定返回類型,除非他們旨在返回 Unit,在這種情況下它是可選的。
Kotlin 不推斷具有塊代碼體的函數的返回類型,因爲這樣的函數在代碼體中可能有複雜的控制流,並且返回
類型對於讀者(有時甚至對於編譯器)是不明顯的。

可變數量的參數(Varargs)

函數的參數(通常是最後一個)可以用 vararg 修飾符標記:

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
}

允許將可變數量的參數傳遞給函數:

val list = asList(1, 2, 3)

在函數內部,類型 Tvararg 參數的可見方式是作爲 T 數組,即上例中的 ts 變量具有類型 Array <out T>

只有一個參數可以標註爲 vararg。如果 vararg 參數不是列表中的最後一個參數, 可以使用
命名參數語法傳遞其後的參數的值,或者,如果參數具有函數類型,則通過在括號外部
傳一個 lambda。

當我們調用 vararg-函數時,我們可以一個接一個地傳參,例如 asList(1, 2, 3),或者,如果我們已經有一個數組
並希望將其內容傳給該函數,我們使用**伸展(spread)**操作符(在數組前面加 *):

val a = arrayOf(1, 2, 3)
val list = asList(-1, 0, *a, 4)

函數作用域

在 Kotlin 中函數可以在文件頂層聲明,這意味着你不需要像一些語言如 Java、C# 或 Scala 那樣創建一個類來保存一個函數。此外
除了頂層函數,Kotlin 中函數也可以聲明在局部作用域、作爲成員函數以及擴展函數。

局部函數

Kotlin 支持局部函數,即一個函數在另一個函數內部

fun dfs(graph: Graph) {
    fun dfs(current: Vertex, visited: Set<Vertex>) {
        if (!visited.add(current)) return
        for (v in current.neighbors)
            dfs(v, visited)
    }

    dfs(graph.vertices[0], HashSet())
}

局部函數可以訪問外部函數(即閉包)的局部變量,所以在上例中,visited 可以是局部變量。

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])
}

成員函數

成員函數是在類或對象內部定義的函數

class Sample() {
    fun foo() { print("Foo") }
}

成員函數以點表示法調用

Sample().foo() // 創建類 Sample 實例並調用 foo

關於類和覆蓋成員的更多信息參見類和繼承

泛型函數

函數可以有泛型參數,通過在函數名前使用尖括號指定。

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

關於泛型函數的更多信息參見泛型

內聯函數

內聯函數在這裏講述

擴展函數

擴展函數在其自有章節講述

高階函數和 Lambda 表達式

高階函數和 Lambda 表達式在其自有章節講述

尾遞歸函數

Kotlin 支持一種稱爲尾遞歸的函數式編程風格。
這允許一些通常用循環寫的算法改用遞歸函數來寫,而無堆棧溢出的風險。
當一個函數用 tailrec 修飾符標記並滿足所需的形式時,編譯器會優化該遞歸,留下一個快速而高效的基於循環的版本。

tailrec fun findFixPoint(x: Double = 1.0): Double
        = if (x == Math.cos(x)) x else findFixPoint(Math.cos(x))

這段代碼計算餘弦的不動點(fixpoint of cosine),這是一個數學常數。 它只是重複地從 1.0 開始調用 Math.cos,直到結果不再改變,產生0.7390851332151607的結果。最終代碼相當於這種更傳統風格的代碼:

private fun findFixPoint(): Double {
    var x = 1.0
    while (true) {
        val y = Math.cos(x)
        if (x == y) return y
        x = y
    }
}

要符合 tailrec 修飾符的條件的話,函數必須將其自身調用作爲它執行的最後一個操作。在遞歸調用後有更多代碼時,不能使用尾遞歸,並且不能用在 try/catch/finally 塊中。目前尾部遞歸只在 JVM 後端中支持。

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