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Effective Kotlin系列探索高阶函数中inline修饰符(三)

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你是否记得我们之前翻译的Effective Kotlin系列,最近一直忙于赶时髦研究Kotlin 1.3中的新特性。因为这个原因,此系列被耽搁了。但现在,赶完时髦了,还是得踏踏实实探究本质和基础,从今天开始,我们将继续探索Effective Kotlin系列。今天是Effective Kotlin的第三篇文章。

什么是高阶函数

高阶函数是一个接受其他函数作为参数,或返回函数的函数。在Kotlin中,高阶函数是一个非常常用的功能,例如,我们经常使用的map和filter函数都是高阶函数。我们可以将map函数看成一个将输入参数中的每个元素,都使用指定的函数进行转换并返回新列表的函数。

val numbers = listOf(1, 2, 3, 4, 5)

// 将每个元素*2之后得到新列表
val doubledNumbers = numbers.map { it * 2 }

println(doubledNumbers) // 输出 [2, 4, 6, 8, 10]

或者,filter函数是接受一个函数作为参数,该函数返回一个布尔值,然后filter函数将输入列表中的元素,用这个函数依次判断,如果某个元素返回true,那么就将它添加到新列表中,否则就将其丢弃。

val evenNumbers = numbers.filter { it % 2 == 0 }

println(evenNumbers) // 输出 [2, 4]

使用lambda表达式作为函数参数

在上面的例子中,我们看到在map和filter函数中,传递了一个匿名函数作为参数。这个匿名函数就是lambda表达式。lambda表达式是一个非常强大的工具,它允许我们在代码中以一种更加简洁的方式来定义函数。

我们可以通过lambda表达式来传递匿名函数:

numbers.map { it * 2 }

或者:

numbers.filter { it % 2 == 0 }

lambda表达式是通过一对大括号来定义的,大括号里面是函数体。lambda表达式中的it表示当前元素。

inline修饰符

inline修饰符可以将一个函数标记为内联函数。这意味着,当编译器遇到一个内联函数时,它会将内联函数的代码直接复制到调用它的位置。这样可以消除内联函数调用产生的开销。

inline fun double(x: Int): Int {
    return x * 2
}

fun main(args: Array<String>) {
    val numbers = listOf(1, 2, 3, 4, 5)

    val doubledNumbers = numbers.map { double(it) }

    println(doubledNumbers)
}

在这个例子中,double函数被标记为内联函数。这意味着,当编译器遇到numbers.map { double(it) }时,它会将double函数的代码直接复制到调用它的位置。这样可以消除double函数调用产生的开销。

inline函数的工作方式

当编译器遇到一个内联函数时,它会将内联函数的代码直接复制到调用它的位置。这样做的好处是可以消除内联函数调用产生的开销。

内联函数调用产生的开销主要包括:

  • 创建一个新的栈帧。
  • 将参数传递给内联函数。
  • 从内联函数返回。

这些开销虽然很小,但在某些情况下,它们可能会累积起来,导致性能问题。

何时使用和不使用inline关键字

inline关键字是一个非常强大的工具,但它也有一些需要注意的地方。

什么时候使用inline关键字

  • 当内联函数的调用开销很小时,可以使用inline关键字来消除这些开销。
  • 当内联函数的函数体很短时,可以使用inline关键字来提高代码的可读性。
  • 当内联函数被频繁调用时,可以使用inline关键字来提高性能。

什么时候不使用inline关键字

  • 当内联函数的调用开销很大时,不应使用inline关键字。
  • 当内联函数的函数体很长时,不应使用inline关键字,因为这会降低代码的可读性。
  • 当内联函数被很少调用时,不应使用inline关键字,因为这不会带来明显的性能提升。

结论

inline修饰符是一个非常强大的工具,但它也有一些需要注意的地方。在使用inline关键字时,应仔细权衡利弊,以便做出正确的决定。