kotlin(七). 内联函数

程序员文章站 2022-04-15 18:43:55

...

一. 内联函数

使用高阶函数会带来一些运行时的效率损失：每个函数都是一个对象，并且会捕获一个闭包。即那些在函数体内会访问到的变量。

内存分配和虚拟调用（对于函数和类）会引入运行时间开销，但是通过内联化表达式可以消除这类的开销

为了解决这个问题，可以使用内联函数，用inline修饰的函数就是内联函数，inline修饰符影响函数本身和传给它的lambda表达式，所有这些都将内联到调用处，即编译器会把调用这个函数的地方，用这个函数的方法体进行替换，而不是创建一个函数对象并生成一个引用

kotlin代码

   test({i:Int,i1:Int->
           i*i1
       }) { i: Int, i1: Int ->
           i+i1
       }
    

    fun test(param:(Int,Int)->Int,param1:(Int,Int)->Int){
        println("test ${param(1,2)} ${param1(1,2)}")
    }

转换成java

 this.test((Function2)null.INSTANCE, (Function2)null.INSTANCE);


public final void test(@NotNull Function2 param, @NotNull Function2 param1) {
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull(param, "param");
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull(param1, "param1");
      String var3 = "test " + ((Number)param.invoke(1, 2)).intValue() + ' ' + ((Number)param1.invoke(1, 2)).intValue();
      boolean var4 = false;
      System.out.println(var3);
   }

可以看到编译器创建了两个 Lambda 的实例，并进行了两次函数调用。

那如果将calculate声明为内联函数呢：

protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
      super.onCreate(savedInstanceState);
      this.setContentView(1300053);
      Map params = MapsKt.mapOf(new Pair[]{TuplesKt.to("type", "休闲"), TuplesKt.to("order", "1"), TuplesKt.to("page", "1")});
      HttpManager this_$iv = HttpManager.INSTANCE;
      int $i$f$test = false;
      HttpTaskDispatcher.Companion.addHttpTask((Function0)(new MainActivity$onCreate$$inlined$doPost$1(params)));
      $i$f$test = false;
      StringBuilder var10000 = (new StringBuilder()).append("test ");
      int i1 = 2;
      int i = 1;
      StringBuilder var8 = var10000;
      int var7 = false;
      int var9 = i * i1;
      var10000 = var8.append(var9).append(' ');
      i1 = 2;
      i = 1;
      var8 = var10000;
      var7 = false;
      var9 = i + i1;
      String var11 = var8.append(var9).toString();
      boolean var10 = false;
      System.out.println(var11);
   }

   public final void test(@NotNull Function2 param, @NotNull Function2 param1) {
      int $i$f$test = 0;
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull(param, "param");
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull(param1, "param1");
      String var4 = "test " + ((Number)param.invoke(1, 2)).intValue() + ' ' + ((Number)param1.invoke(1, 2)).intValue();
      boolean var5 = false;
      System.out.println(var4);
   }

即编译器会把调用这个函数的地方用这个函数的方法体进行替换，这样验证了之前的说法。

需要注意的是，内联函数提高代码性能的同时也会导致代码量的增加，所以应避免内联函数过大。

二.禁用内联

如果一个内联函数可以接收多个 Lambda 表达式作为参数，默认这些 Lambda 表达式都会被内内联到调用处，如果需要某个 Lambda 表达式不被内联，可以使用noinline修饰对应的函数参数：

override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        val params =
            mapOf(HttpKey.Key.TYPE to "休闲", HttpKey.Key.ORDER to "1", HttpKey.Key.PAGE to "1")

        HttpManager.doPost<ModelGirl>(params) {
            LogUtil.logD(it.showapi_res_body.pagebean.contentlist[0].cardUrl)
        }

       test({i:Int,i1:Int->
           i*i1

       }) { i: Int, i1: Int ->
           i+i1
       }
    }



    inline fun test(param:(Int,Int)->Int,noinline param1:(Int,Int)->Int){
        println("test ${param(1,2)} ${param1(1,2)}")
    }

转换成java后

 protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
      super.onCreate(savedInstanceState);
      this.setContentView(1300053);
      Map params = MapsKt.mapOf(new Pair[]{TuplesKt.to("type", "休闲"), TuplesKt.to("order", "1"), TuplesKt.to("page", "1")});
      HttpManager this_$iv = HttpManager.INSTANCE;
      int $i$f$doPost = false;
      HttpTaskDispatcher.Companion.addHttpTask((Function0)(new MainActivity$onCreate$$inlined$doPost$1(params)));
      // 这里没有被内联
      Function2 param1$iv = (Function2)null.INSTANCE;
      int $i$f$test = false;
      StringBuilder var10000 = (new StringBuilder()).append("test ");
      int i1 = 2;
      int i = 1;
      StringBuilder var9 = var10000;
      int var8 = false;
      int var10 = i * i1;
      String var13 = var9.append(var10).append(' ').append(((Number)param1$iv.invoke(1, 2)).intValue()).toString();
      boolean var12 = false;
      System.out.println(var13);
   }

   public final void test(@NotNull Function2 param, @NotNull Function2 param1) {
      int $i$f$test = 0;
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull(param, "param");
      Intrinsics.checkParameterIsNotNull(param1, "param1");
      String var4 = "test " + ((Number)param.invoke(1, 2)).intValue() + ' ' + ((Number)param1.invoke(1, 2)).intValue();
      boolean var5 = false;
      System.out.println(var4);
   }

一个内联函数没有可内联的函数参数并且没有具体化的类型参数，编译器会有警告，因为这样并不能带来什么好处，如果你不愿去掉内联修饰，可以使用@Suppress("NOTHING_TO_INLINE") 注解关闭这个警告。

三. 非局部返回

我们知道默认情况下，在高阶函数中，要显式的退出（返回）一个 Lambda 表达式，需要使用 [email protected]标签的语法，不能使用裸return，但这样也不能使高阶函数和包含高阶函数的函数退出。例如：

fun message(block: () -> Unit) {
    block()
    println("-----")
}

fun test() {
    message {
        println("Hello")
        return@message
    }
    println("World")
}

fun main(args: Array<String>) {
    test()
}
// 输出
Hello
-----
World

但如果把 Lambda 表达式作为参数传递给一个内联函数，就可以在 Lambda 表达式中正常的使用return语句了，并且会使该内联函数和包含该内联函数的函数退出（返回），这种操作就是非局部返回。例如：

inline fun message(block: () -> Unit) {
    block()
    println("-----")
}

fun test() {
    message {
        println("Hello")
        return
    }
    println("World")
}

fun main(args: Array<String>) {
    test()
}
// 输出
Hello

注意，由于非局部返回的原因，这里只输出了Hello。

在使用了非局部返回后，Lambda 表达式中return的返回值受调用该内联函数的函数的返回值类型影响。例如：

fun test(): Boolean {
    message {
        println("Hello")
        return false
    }
    println("World")
    return true
}

四、禁用非局部返回（crossinline）

从前边已经知道，通过内联函数可以使 Lambda表达式实现非局部返回，但是，如果一个内联函数的函数类型参数被crossinline修饰，则对应传入的 Lambda表达式将不能非局部返回了，只能局部返回了。还是用之前的例子修改：

inline fun message(crossinline block: () -> Unit) {
    block()
    println("-----")
}

fun test() {
    message {
        println("Hello")
        return@message
    }
    println("World")
}

fun main(args: Array<String>) {
    test()
}
// 输出
Hello
-----
World

通过crossinline可以禁用掉非局部返回，但有什么意义呢？这其实是有实际的场景需求的，看个例子：

interface Calculator {
    fun calculate(a: Int, b: Int): Int
}

inline fun test(block: (Int, Int) -> Int) {
    val c = object : Calculator {
        override fun calculate(a: Int, b: Int): Int = block(a, b)
    }
    c.calculate(3, 7)
}

首先定义一个Calculator计算接口，然后在内联函数test中创建Calculator的一个对象表达式，重写calculate方法时，我们让calculate的函数体是test函数的block参数，当block是 Lambda表达式时，由于非局部返回的原因，导致calculate函数的返回值不是预期的，进而发生异常，为了避免这种情况的发生，所以就有必要使用crossinline来禁用非局部返回，来保证calculate的返回值类型是安全的。

上边的代码会有这样一个错误提示：

Can't inline 'block' here: it may contain non-local returns. Add 'crossinline' modifier to parameter declaration 'block'

使用crossinline后就正常了：

inline fun test(crossinline block: (Int, Int) -> Int) {
    val c = object : Calculator {
        override fun calculate(a: Int, b: Int): Int = block(a, b)
    }
    c.calculate(3, 7)
}

五、具体化的类型参数（reified）

对于一个泛型函数，如果需要访问泛型参数的类型，但由于泛型类型被擦除的原因，可能无法直接访问，但通过反射还是可以做到的，例如：

fun <T> test(param: Any, clazz: Class<T>) {
    if (clazz.isInstance(param)) {
        println("参数类型匹配")
    } else {
        println("参数类型不匹配")
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    test("Hello World", String::class.java)
    test(666, String::class.java)
}
// 输出
参数类型匹配
参数类型不匹配

功能虽然实现了，但是不够优雅，Kotlin 中有更好的办法来实现这样的功能。

在内联函数中支持具体化的参数类型，即用reified来修饰需要具体化的参数类型，这样我们用reified来修饰泛型的参数类型，以达到我们的目的：

inline fun <reified T> test(param: Any) {
    if (param is T) {
        println("参数类型匹配")
    } else {
        println("参数类型不匹配")
    }
}

调用的过程也变得简单了：

fun main(args: Array<String>) {
    test<String>("Hello World")
    test<String>(666)
}

kotlin(七). 内联函数

一. 内联函数

二.禁用内联

三. 非局部返回

四、禁用非局部返回（crossinline）

五、具体化的类型参数（reified）

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三. 非局部返回

四、禁用非局部返回（crossinline）

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