【scala】方法与函数

一、函数与方法的概念

我们知道面向对象的语言Java，其对象（类）包含域成员（对象中的属性）和方法（对象中定义的函数）。函数的称呼源自C语言，Java面世后，人们通常用方法或函数来称呼类中定义的函数成员。函数与方法两者语义一样。

C语言函数是函数式语言，函数可以赋值给其他变量，可以作为其他函数的参数，如果对C语言陌生，可以用JavaScript的函数对象来理解。

scala一种纯粹的面向对象编程语言，而又无缝地结合了命令式和函数式的编程风格，所以scala语言既有方法也有函数。二者在语义上的区别很小。Scala 方法是类的一部分（类似于Java），而函数是一个对象可以赋值给一个变量（类似于JavaScript）。换句话来说在类中定义的函数即是方法。

• Scala 中的方法跟 Java 的类似，方法是组成类的一部分。
• Scala 中的函数则是一个完整的对象，Scala 中的函数其实就是继承了 Trait 的类的对象。
• Scala 中使用 val 语句可以定义函数，def 语句定义方法。

class FunctionDemo {
  /**
    * 函数
    * 可以赋值给一个变量
    */
  val func=(x: Int) => x + 3

  /**
    * 方法
    * 类中定义的函数
    */
  def method(x: Int) : Int={
    println("方法调用")
    return x+1
  }

}

二、方法的定义

2.1 方法声明

Scala 方法声明完整格式如下：

def functionName ([参数列表]) : [return type]

如果你不写等于号和方法主体，那么方法会被隐式声明为抽象(abstract)，包含它的类型于是也是一个抽象类型。

2.2 方法完整定义

方法定义由一个 def 关键字开始，紧接着是可选的参数列表，一个冒号 : 和方法的返回类型，一个等于号 = ，最后是方法的主体。

Scala 方法定义格式如下：

def functionName ([参数列表]) : [return type] = {
   function body //方法体执行语句
   return [expr] //返回语句
}

注意：返回语句，在Java中return可以是一条赋值语句x=1，方法返回1，而在scala中，return [expr] 必须是表达式语句，如果适用赋值语句x=1 在scala中返回值是Noting。

 def noting(x:Int): = Notiong{
    //Idea中此语句将报错
    return x=1
 }

以上代码中 return type 可以是任意合法的 Scala 数据类型。参数列表中的参数可以使用逗号分隔。

以下方法的功能是将两个传入的参数相加并求和：

object add{
   def addInt( a:Int, b:Int ) : Int = {
      var sum:Int = 0
      sum = a + b

      return sum
   }
}

如果方法没有返回值，可以返回为 Unit，这个类似于 Java 的 void, 实例如下：

object Hello{
   def printMe( ) : Unit = {
      println("Hello, Scala!")
   }
}

三、方法定义的几种方式

3.1 有返回值的方法定义

1.标准形式

函数形参，返回类型，return语句都有

def addInt(a:Int, b:Int):Int = {
        var total:Int = a + b
        return total
}

  2、简化形式——省略返回类型和return

当有返回值的时候，可以不显式写出返回类型，scala会自动判断。同时return也可以省略。上面的函数可以简写成：

def addInt(a:Int, b:Int) = {
   a + b
}

注意：省略返回类型时，return关键字要同时省略

  3、简化形式——省略大括号

当函数体只有一行语句的时候，可以省略大括号。上面的函数可以再简写成：

  def addInt(x:Int, y:Int)  = a + b

通过以上描述你应该可以看出，有返回值的方法定义是由 “=” 来界定的。

3.2 没有返回值的方法定义

  1、Unit 显式标识无返回值

def retrunNone(a:Int,b:Int):Unit = {
    print(a + b)
}

  2、省略Unit

    和有返回值类似，这里也可以省略Unit，让scala自己去知道这个函数无返回值。那么它是怎么知道的呢？前面已经提到了，就是省略等号。当函数定义没有等号的时候，scala认为这个函数无返回值。

def retrunNone(a:Int,b:Int){
    print(a + b)
}

四、函数的定义

在第一节中已经说明函数的定义通常以匿名函数的形式与变量的赋值绑定在一起。

//定义一个函数  
val func=(x: Int) => x + 3

此函数的表达方式使用了匿名函数，其实是下面这种写法的简写：

def func = new Function1[Int,Int]{  
    def apply(x:Int):Int = x+3;  
} 

以上实例的 func 现在可作为一个函数，使用方式如下：

var x = func(7)-1

匿名函数它可以作为方法的参数，也可以直接赋值给变量。

//将一个函数赋值给变量，调用的时候addInt(1,2) 
val addInt = (x:Int,y:Int)=> x + y 

def myFun(f : (Int,Int) => Int, x:Int, y:Int) = f(x,y)

def main(args: Array[String]): Unit = {
   myFun(addInt,1,2)
}
 

上面这个函数定义了一个匿名函数作为函数的参数，这个匿名函数有两个Int的参数，返回类型是Int。

调用的时候我们可以将任何满足匿名函数条件的函数传入，比如addInt。

那么就是myFun(addInt, 1, 2)，返回的是3。

注意：方法形参中的函数参数定义方式是省略匿名函数体中参数名的（注意与方法参数变量名区分），f : (Int,Int) => Int , f是方法的形参变量名，(Int,Int) => Int 表示f是一个函数类型的形式参数，同时规定了此函数的定义，定义方式只有入参类型和返回值类型没有变量名

五、传值函数与传名函数

Scala的解释器在解析函数参数(function arguments)时有两种方式：先计算参数表达式的值(reduce the arguments)，再应用到函数内部；或者是将未计算的参数表达式直接应用到函数内部。

前者叫做传值调用（call-by-value），后者叫做传名调用（call-by-name）。

传名调用主要用于函数参数的传递，其表达式与匿名函数类似，区别是用 ‘ ’ 空格代替入参, [param name]: [ ] => [return type]

object Add { 

  //传值调用  
  def addByValue(a: Int, b: Int) = a + b   
  
  //传值调用，注意传值表达式 b:_ =>Int 冒号:后面紧跟一个空格  
  def addByValue2(a: Int, b: => Int) = a + b 

  //传名调用，空参函数类型
  def addByName1(a: Int, b:()=> Int)

  //传名调用，带参函数类型
  def addByName2(a: Int, b:(Int,String)=> Int)

}

上面代码看到，传名调用和空参匿名函数很相像，初识者很容易将两者混淆

=> Unit 与 () =>Unit的区别

为了便于表达Unit这里表示任意返回类型。以下内容为了便于理解，后面才是真正的反转。

简单来说, ()=> Unit是 传名函数, 方法将接收一个传入的函数名（函数表达式的引用）, 在方法体内部通过调用函数名()执行，即传递的是函数类型的引用。

 => Unit是传值函数, 只是没有入参，方法接收的是该函数执行（计算）后的传入值, 方法体内部一直使用的是 值 ，即传递的是函数类型的值。(传值函数的定义是这样，但=> Unit实际上也是传名函数，后面会解释)

object Test {

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    //传值调用，参数为函数的调用后的值
    var value = addByValue(add(3))
    println("value: " + value)
   
    //传值调用，参数为值
    addByValue(3)

    //传名调用，参数为函数名
    var name = addByName(add, 3)
    println("name: " + name)
     
    //传名调用，参数为匿名函数的定义
    addByName(x => x + 1, 3)
  }

  /**
    * 带有一个参数的方法
    */
  def add(x: Int) = {
    println("基础加方法被调用")
    x + 1
  }

  /**
    *传名调用
    */
  def addByName(f: (Int) => Int, x: Int) = {
    println("执行传名调用, 需要方法的调用形式func()执行")
    f(x)
  }

  /**
    *传值调用
    */
  def addByValue(f: => Int) = {
    println("执行传值调用，直接使用变量名 f ")
    f
  }
}

大反转：真相来了！

 f: => Int 真正的内涵也是传名调用！并不是传值调用

定义一个 传名函数byName

byName(f: () => Bollean ) 

其参数为函数类型，在被调用时，如果语句为

byName(5>3) 将会报错，error: type mismatch;  因为5>3是一个Bollean值，而不是一个函数

scala> byName(5 >3 )
<console>:10: error: type mismatch;
 found   : Boolean(true)
 required: () => Boolean

如果将byName函数修改为

byName(f: => Bollean ) 

byName(5>3) 就是一条正确的语句。此时就和 Scala 内置控制结构一样了，看到这里，你可能会想我为什么不直接把参数类型定义为 Boolean，比如：

byVale(f：Bollean ) 

然后也可以执行byName(5>3)，而byName的定义反而简单易读。

传名函数与传值函数的区别

其实两者有着本质的区别，一个是传值参数，一个是传名参数，在调用 byValue(5>3)时，5>3 是已经计算出为 true，然后传递给 byValue 方法，而 byName(5>3)，表达式 5>3 没有事先计算好值传递给 byName，而是先创建一个函数类型的参数值，这个函数的 apply 方法将计算5>3，然后这个函数类型的值作为参数传给 byName。