Kotlin语法(十九)-内联函数(Inline Functions)
2016-12-15 09:49
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参考原文: http://kotlinlang.org/docs/reference/inline-functions.html
使用高阶函数造成一些运行时问题:每一个函数都是一个对象,它会持有一个闭包;即在函数体中可以访问这些变量。内存分配(包括函数对象和类)及虚拟调用都会作为运行开销。
通过内联Lambda表达式方式,可以减少这种开销。如“lock()”函数,可以容易使用在使用位置内联相关函数,考虑下面使用方式:
fun <T> lock(lock: Lock, body: () -> T): T {
lock.lock()
try {
return body()
}
finally {
lock.unlock()
}
}
//
lock(l) { foo() }
这种使用方式,会创建一个函数对象作为参数并使用它,编译器会生成下面的代码:
l.lock()
try {
foo()
}
finally {
l.unlock()
}
内联函数,需要在函数前面使用“
inline fun lock<T>(lock: Lock, body: () -> T): T {
// ...
}
使用“
内联方式会增加生成的代码,需要合理的使用它(不要内联一个复杂功能的大函数),可以提高性能,尤其在循环中。
内联Lamdbd表达式(Inlinable lambdas)只能在内联函数中或作为内联函数的参数,而非内联表达式在所有中操作,如储存到字段,传递等。
注:若一个内联函数没有任何的内联参数,并且也没有具体化类型参数(reified type parameters),编译器会抛出一个警告,提示内联函数没有实际意义(若认为内联定义时又必要的,也可以忽略该警告)。
fun foo() {
ordinaryFunction { //普通函数
return // ERROR: can not make `foo` return here
}
}
但是,若函数表达式是内联的,“return”是可以直接使用的:
这类返回(位于Lambda中,但退出的是外层的封闭函数)称之为非局部返回(non-local returns)。如:
fun hasZeros(ints: List<Int>): Boolean {
ints.forEach {
if (it == 0) return true // returns from hasZeros
}
return false
}
注:一些内联函数,不是直接在函数体中使用lambda参数,而是通过其他执行上下文,如具体对象或嵌套函数等。这种情况下,不能在Lambda中使用非局部返回。为了表明该种情况,可以在参数前使用“
inline fun f(crossinline body: () -> Unit) {
val f = object: Runnable {
override fun run() = body()
}
// ...
}
“break”和“continue”还不能再内联Lambd中使用;但在考虑支持他们。
fun <T> TreeNode.findParentOfType(clazz: Class<T>): T? {
var p = parent
while (p != null && !clazz.isInstance(p)) {
p = p?.parent
}
@Suppress("UNCHECKED_CAST")
return p as T
}
如,假设爬上一颗“tree”,使用反射去检测一个节点是否是某类型。下面方式可以实现,但不是最优方式:
myTree.findParentOfType(MyTreeNodeType::class.java)
实际上,只需要将一个类型传递给该函数;如像这种方式:
myTree.findParentOfType<MyTreeNodeType>() 为了支持这种方式,内联函数支持具体化类型参数(reified type parameters),实现方式:
inline fun <reified T> TreeNode.findParentOfType(): T? {
var p = parent
while (p != null && p !is T) {
p = p?.parent
}
return p as T
}
类型参数使用“reified”关键字修饰,就可以在函数体中访问,其他基本跟一般的类一样。若函数为内联函数,不再需要反射方式,如“!is”,“as”操作符都可以使用。可以使用下面方式使用:
尽管反射在很多情况下不需要,但还是可以在具体化类型参数上使用它。
注:普通函数(非内联函数),不能包含具体化类型参数;若一个类型没有运行时表示(run-time representation)(如非具体化类型参数(non-reified type parameter)或虚拟类型,比如“Nothing”)不能作为一个具体化类型参数的实参。
使用高阶函数造成一些运行时问题:每一个函数都是一个对象,它会持有一个闭包;即在函数体中可以访问这些变量。内存分配(包括函数对象和类)及虚拟调用都会作为运行开销。
通过内联Lambda表达式方式,可以减少这种开销。如“lock()”函数,可以容易使用在使用位置内联相关函数,考虑下面使用方式:
fun <T> lock(lock: Lock, body: () -> T): T {
lock.lock()
try {
return body()
}
finally {
lock.unlock()
}
}
//
lock(l) { foo() }
这种使用方式,会创建一个函数对象作为参数并使用它,编译器会生成下面的代码:
l.lock()
try {
foo()
}
finally {
l.unlock()
}
内联函数,需要在函数前面使用“
inline”修饰:
inline fun lock<T>(lock: Lock, body: () -> T): T {
// ...
}
使用“
inline”会影响函数本身及传入的Lambda表达式参数,它们都会嵌入到它们的调用位置。
内联方式会增加生成的代码,需要合理的使用它(不要内联一个复杂功能的大函数),可以提高性能,尤其在循环中。
非内联(noinline)
有时,只需要将内联函数的部分参数使用内联Lambda,其他的参数不需要内联,可以使用“noinline”关键字修饰:
inline fun foo(inlined: () -> Unit, noinline notInlined: () -> Unit) { // ... }
内联Lamdbd表达式(Inlinable lambdas)只能在内联函数中或作为内联函数的参数,而非内联表达式在所有中操作,如储存到字段,传递等。
注:若一个内联函数没有任何的内联参数,并且也没有具体化类型参数(reified type parameters),编译器会抛出一个警告,提示内联函数没有实际意义(若认为内联定义时又必要的,也可以忽略该警告)。
非局部返回(Non-local returns)
在kotlin中,使用一个默认的无限制的“return”,会返回对应的函数或匿名函数。若需要返回一个Lambda,需要使用标签;由于Lambda不能直接返回一个封闭的函数,在Lambda中不允许直接使用单独的return。fun foo() {
ordinaryFunction { //普通函数
return // ERROR: can not make `foo` return here
}
}
但是,若函数表达式是内联的,“return”是可以直接使用的:
fun foo() { inlineFunction { return // OK: the lambda is inlined } }
这类返回(位于Lambda中,但退出的是外层的封闭函数)称之为非局部返回(non-local returns)。如:
fun hasZeros(ints: List<Int>): Boolean {
ints.forEach {
if (it == 0) return true // returns from hasZeros
}
return false
}
注:一些内联函数,不是直接在函数体中使用lambda参数,而是通过其他执行上下文,如具体对象或嵌套函数等。这种情况下,不能在Lambda中使用非局部返回。为了表明该种情况,可以在参数前使用“
crossinline”关键字修饰标识。
inline fun f(crossinline body: () -> Unit) {
val f = object: Runnable {
override fun run() = body()
}
// ...
}
“break”和“continue”还不能再内联Lambd中使用;但在考虑支持他们。
具体化类型参数(Reified type parameters)
有时候,需要使用一个类型作为参数,如:fun <T> TreeNode.findParentOfType(clazz: Class<T>): T? {
var p = parent
while (p != null && !clazz.isInstance(p)) {
p = p?.parent
}
@Suppress("UNCHECKED_CAST")
return p as T
}
如,假设爬上一颗“tree”,使用反射去检测一个节点是否是某类型。下面方式可以实现,但不是最优方式:
myTree.findParentOfType(MyTreeNodeType::class.java)
实际上,只需要将一个类型传递给该函数;如像这种方式:
myTree.findParentOfType<MyTreeNodeType>() 为了支持这种方式,内联函数支持具体化类型参数(reified type parameters),实现方式:
inline fun <reified T> TreeNode.findParentOfType(): T? {
var p = parent
while (p != null && p !is T) {
p = p?.parent
}
return p as T
}
类型参数使用“reified”关键字修饰,就可以在函数体中访问,其他基本跟一般的类一样。若函数为内联函数,不再需要反射方式,如“!is”,“as”操作符都可以使用。可以使用下面方式使用:
myTree.findParentOfType<MyTreeNodeType>()
尽管反射在很多情况下不需要,但还是可以在具体化类型参数上使用它。
inline fun <reified T> membersOf() = T::class.members fun main(s: Array<String>) { println(membersOf<StringBuilder>().joinToString("\n")) }
注:普通函数(非内联函数),不能包含具体化类型参数;若一个类型没有运行时表示(run-time representation)(如非具体化类型参数(non-reified type parameter)或虚拟类型,比如“Nothing”)不能作为一个具体化类型参数的实参。
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