函数定义：fun vs val

Question

我很好奇在 Kotlin 中定义成员函数的建议方法是什么。考虑这两个成员函数：

class A {

  fun f(x: Int) = 42

  val g = fun(x: Int) = 42

}

这些似乎完成了同样的事情，但我发现了细微的差别。

例如，基于val 的定义在某些情况下似乎更加灵活。也就是说，我无法找到一种直接的方式来将f 与其他功能组合在一起，但我可以使用g。为了玩弄这些定义，我使用了funKTionale 库。我发现这不能编译：

val z = g andThen A::f // f is a member function

但是如果f 被定义为指向同一个函数的val，它就可以编译得很好。为了弄清楚发生了什么，我要求 IntelliJ 为我明确定义 ::f 和 g 的类型，它给了我这个：

val fref: KFunction1<Int, Int> = ::f

val gref: (Int) -> Int = g

所以一个是KFunction1<Int, Int> 类型，另一个是(Int) -> Int 类型。很容易看出，两者都代表Int -> Int类型的函数。

这两种类型有什么区别，在哪些情况下很重要？我注意到对于顶级函数，我可以使用任何一个定义来很好地组合它们，但是为了使上述组合能够编译，我必须这样写：

val z = g andThen A::f.partially1(this)

即我必须先将其部分应用到this。

既然在函数中使用vals 时我不必经历这些麻烦，我是否有理由使用fun 定义非单元成员函数？是否存在我遗漏的性能或语义差异？

Answer 1

Kotlin 是关于 Java 互操作性的，将函数定义为 val 将在互操作性方面产生完全不同的结果。以下 Kotlin 类：

class A {
  fun f(x: Int) = 42
  val g = fun(x: Int) = 42
}

实际上等同于：

public class A {
  private final Function1<Integer, Integer> gref = new Function1<Integer, Integer>() {
    @Override
    public Integer invoke(final Integer integer) {
      return 42;
    }
  };

  public int f(final int value) {
    return 42;
  }

  public Function1<Integer, Integer> getG() {
    return gref;
  }
}

如您所见，主要区别在于：

1. fun f 只是一个常用的方法，而val g 实际上是一个返回另一个函数的高阶函数
2. val g 涉及创建一个新类，如果您以 Android 为目标，这并不好
3. val g 需要不必要的装箱和拆箱
4. val g 不能轻易地从 java 中调用：A().g(42) 在 Kotlin 中与 new A().getG().invoke(42) 在 Java 中

更新：

关于A::f 语法。编译器将为每 A::f 的出现生成一个额外的Function2<A, Integer, Integer> 类，因此以下代码会生成两个额外的类，每个类有7 个方法：

val first = A::f
val second = A::f

Kotlin 编译器目前还不够聪明，无法优化此类事情。您可以在https://youtrack.jetbrains.com/issue/KT-9831 为该问题投票。如果您有兴趣，以下是每个类在字节码中的样子：https://gist.github.com/nsk-mironov/fc13f2075bfa05d8a3c3

Answer 2

以下代码显示了 f 和 g 在使用方面的不同之处：

fun main(args: Array<String>) {
    val a = A()
    exe(a.g)  // OK
    //exe(a.f)  // does not compile
    exe { a.f(it) }  // OK
}

fun exe(p: (Int) -> Int) {
    println(p(0))
}

f 和 g 分别是：

  fun f(x: Int) = 42

  val g = fun(x: Int) = 42

您可以看到 g 是一个可以像 lambda 一样使用的对象，但 f 不能。要类似地使用 f，您必须将其包装在 lambda 中。