欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页

scala语法 - 方法与函数

程序员文章站 2022-06-14 18:56:23
...

Scala 有方法与函数,二者在语义上的区别很小。Scala 方法是类的一部分,而函数是一个对象可以赋值给一个变量。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 语句定义方法和函数。

class Test {
    def method (x: Int) = x + 3
    val function = (x: Int) => x + 3
}

方法

方法声明

def methodName([参数列表]) : [返回类型]

如果不写 = {},等于号和方法主体,那么该方法会被隐式声明为抽象(abstract),包含他的类型也是也是一个抽象类型

方法定义

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
   return [expr]
}

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!")
   }
}

方法调用

Scala 提供了多种不同的方法调用方式,以下是调用方法的标准格式:

functionName( 参数列表 )

如果方法使用了实例的对象来调用,我们可以使用类似java的格式 (使用 . 号):

[instance.]functionName( 参数列表 )

以上实例演示了定义与调用方法的实例:

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
        println( "Returned Value : " + addInt(5,7) );
   }
   def addInt( a:Int, b:Int ) : Int = {
      var sum:Int = 0
      sum = a + b

      return sum
   }
}

执行以上代码,输出结果为:

$ scalac Test.scala 
$ scala Test
Returned Value : 12

在scala中,如果class A需要调用 class B中的方法 methodA, 区别于Java,class B不需要new实例化

B.methodA

函数

函数与方法大致一样,但在scala中,函数的概念更为重要与广泛,并且更为灵活

定义一个函数

类似方法的定义规则:

def abs (x: Double) = if (x > 0) x else -x

你必须给出所有参数的类型,在函数不是递归函数的情况下,scala可以通过=后面的表达式推断出返回值类型。但是,一旦函数是递归的,那么你也需要显示指定返回值类型:

def fac (n: Int): Int = if (n < 0) 1 else n * fac(n-1)

在诸如 ML、Haskell中,语法能够推断出递归函数的类型,使用的是 hindley-milner算法

匿名函数

Scala 中定义匿名函数的语法很简单,箭头左边是参数列表,右边是函数体。
使用匿名函数后,我们的代码变得更简洁了。

下面的表达式就定义了一个接受一个Int类型输入参数的匿名函数:

var inc = (x:Int) => x+1

上述定义的匿名函数,其实是下面这种写法的简写:

def add2 = new Function1[Int,Int]{  
    def apply(x:Int):Int = x+1;  
} 

以上实例的 inc 现在可作为一个函数,使用方式如下:

var x = inc(7)-1

同样我们可以在匿名函数中定义多个参数:

var mul = (x: Int, y: Int) => x*y

mul 现在可作为一个函数,使用方式如下:

println(mul(3, 4))

我们也可以不给匿名函数设置参数,如下所示:

var userDir = () => { System.getProperty("user.dir") }

userDir 现在可作为一个函数,使用方式如下:

println( userDir() )

实例

object Demo {
   def main(args: Array[String]) {
      println( "multiplier(1) value = " +  multiplier(1) )
      println( "multiplier(2) value = " +  multiplier(2) )
   }
   var factor = 3
   val multiplier = (i:Int) => i * factor
}

将以上代码保持到 Demo.scala 文件中,执行以下命令:

$ scalac Demo.scala
$ scala Demo

输出结果为:

multiplier(1) value = 3
multiplier(2) value = 6

函数传名调用(call-by-name)

Scala的解释器在解析函数参数(function arguments)时有两种方式:

  • 传值调用(call-by-value):先计算参数表达式的值,再应用到函数内部;
  • 传名调用(call-by-name):将未计算的参数表达式直接应用到函数内部

在进入函数内部前,传值调用方式就已经将参数表达式的值计算完毕,而传名调用是在函数内部进行参数表达式的值计算的。

这就造成了一种现象,每次使用传名调用时,解释器都会计算一次表达式的值。

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
        delayed(time());
   }

   def time() = {
      println("获取时间,单位为纳秒")
      System.nanoTime
   }
   def delayed( t: => Long ) = {
      println("在 delayed 方法内")
      println("参数: " + t)
      t
   }
}

以上实例中我们声明了 delayed 方法, 该方法在变量名和变量类型使用 => 符号来设置传名调用。执行以上代码,输出结果如下:

$ scalac Test.scala 
$ scala Test
在 delayed 方法内
获取时间,单位为纳秒
参数: 241550840475831
获取时间,单位为纳秒

实例中 delay 方法打印了一条信息表示进入了该方法,接着 delay 方法打印接收到的值,最后再返回 t。

可变参数

Scala 允许你指明函数的最后一个参数可以是重复的,即我们不需要指定函数参数的个数,可以向函数传入可变长度参数列表。

Scala 通过在参数的类型之后放一个星号来设置可变参数(可重复的参数)。例如:

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
        printStrings("Runoob", "Scala", "Python");
   }
   def printStrings( args:String* ) = {
      var i : Int = 0;
      for( arg <- args ){
         println("Arg value[" + i + "] = " + arg );
         i = i + 1;
      }
   }
}

执行以上代码,输出结果为:

$ scalac Test.scala
$ scala Test
Arg value[0] = Runoob
Arg value[1] = Scala
Arg value[2] = Python

默认参数

Scala 可以为函数参数指定默认参数值,使用了默认参数,你在调用函数的过程中可以不需要传递参数,这时函数就会调用它的默认参数值,如果传递了参数,则传递值会取代默认值。实例如下:

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
        println( "返回值 : " + addInt() );
   }
   def addInt( a:Int=5, b:Int=7 ) : Int = {
      var sum:Int = 0
      sum = a + b

      return sum
   }
}

执行以上代码,输出结果为:

$ scalac Test.scala
$ scala Test
返回值 : 12

函数嵌套

我们可以在 Scala 函数内定义函数,定义在函数内的函数称之为局部函数。

以下实例我们实现阶乘运算,并使用内嵌函数:

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
      println( factorial(0) )
      println( factorial(1) )
      println( factorial(2) )
      println( factorial(3) )
   }

   def factorial(i: Int): Int = {
      def fact(i: Int, accumulator: Int): Int = {
         if (i <= 1)
            accumulator
         else
            fact(i - 1, i * accumulator)
      }
      fact(i, 1)
   }
}

执行以上代码,输出结果为:

$ scalac Test.scala
$ scala Test
1
1
2
6

偏应用函数

Scala 偏应用函数是一种表达式,你不需要提供函数需要的所有参数,只需要提供部分,或不提供所需参数。

如下实例,我们打印日志信息:

import java.util.Date

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
      val date = new Date
      log(date, "message1" )
      Thread.sleep(1000)
      log(date, "message2" )
      Thread.sleep(1000)
      log(date, "message3" )
   }

   def log(date: Date, message: String)  = {
     println(date + "----" + message)
   }
}

执行以上代码,输出结果为:

$ scalac Test.scala
$ scala Test
Mon Dec 02 12:52:41 CST 2013----message1
Mon Dec 02 12:52:41 CST 2013----message2
Mon Dec 02 12:52:41 CST 2013----message3

实例中,log() 方法接收两个参数:date 和 message。我们在程序执行时调用了三次,参数 date 值都相同,message 不同。

我们可以使用偏应用函数优化以上方法,绑定第一个 date 参数,第二个参数使用下划线(_)替换缺失的参数列表,并把这个新的函数值的索引的赋给变量。以上实例修改如下:

import java.util.Date

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
      val date = new Date
      val logWithDateBound = log(date, _ : String)

      logWithDateBound("message1" )
      Thread.sleep(1000)
      logWithDateBound("message2" )
      Thread.sleep(1000)
      logWithDateBound("message3" )
   }

   def log(date: Date, message: String)  = {
     println(date + "----" + message)
   }
}

执行以上代码,输出结果为:

$ scalac Test.scala
$ scala Test
Mon Dec 02 12:53:56 CST 2013----message1
Mon Dec 02 12:53:56 CST 2013----message2
Mon Dec 02 12:53:56 CST 2013----message3

指定函数参数名

一般情况下函数调用参数,就按照函数定义时的参数顺序一个个传递。但是我们也可以通过指定函数参数名,并且不需要按照顺序向函数传递参数,实例如下:

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
        printInt(b=5, a=7);
   }
   def printInt( a:Int, b:Int ) = {
      println("Value of a : " + a );
      println("Value of b : " + b );
   }
}

执行以上代码,输出结果为:

$ scalac Test.scala
$ scala Test
Value of a :  7
Value of b :  5

高阶函数

高阶函数(Higher-Order Function)就是操作其他函数的函数。

Scala 中允许使用高阶函数, 高阶函数可以使用其他函数作为参数,或者使用函数作为输出结果。

以下实例中,apply() 函数使用了另外一个函数 f 和 值 v 作为参数,而函数 f 又调用了参数 v:

object Test {
   def main(args: Array[String]) {

      println( apply( layout, 10) )

   }
   // 函数 f 和 值 v 作为参数,而函数 f 又调用了参数 v
   def apply(f: Int => String, v: Int) = f(v)

   def layout[A](x: A) = "[" + x.toString() + "]"
   
}

执行以上代码,输出结果为:

$ scalac Test.scala
$ scala Test
[10]

函数柯里化(Currying)

柯里化(Currying)指的是将原来接受两个参数的函数变成新的接受一个参数的函数的过程。新的函数返回一个以原有第二个参数为参数的函数。

实例:
首先我们定义一个函数:

def add(x:Int,y:Int)=x+y

那么我们应用的时候,应该是这样用:add(1,2)

现在我们把这个函数变一下形:

def add(x:Int)(y:Int) = x + y

那么我们应用的时候,应该是这样用:add(1)(2),最后结果都一样是3,这种方式(过程)就叫柯里化。

实现过程
add(1)(2) 实际上是依次调用两个普通函数(非柯里化函数),第一次调用使用一个参数 x,返回一个函数类型的值,第二次使用参数y调用这个函数类型的值。

实质上最先演变成这样一个方法:

def add(x:Int)=(y:Int)=>x+y

那么这个函数是什么意思呢? 接收一个x为参数,返回一个匿名函数,该匿名函数的定义是:接收一个Int型参数y,函数体为x+y。现在我们来对这个方法进行调用。

val result = add(1) 

返回一个result,那result的值应该是一个匿名函数:(y:Int)=>1+y

所以为了得到结果,我们继续调用result。

val sum = result(2)

最后打印出来的结果就是3。

完整实例
下面是一个完整实例:

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
      val str1:String = "Hello, "
      val str2:String = "Scala!"
      println( "str1 + str2 = " +  strcat(str1)(str2) )
   }

   def strcat(s1: String)(s2: String) = {
      s1 + s2
   }
}

执行以上代码,输出结果为:

$ scalac Test.scala
$ scala Test
str1 + str2 = Hello, Scala!