Kotlin学习系列之:inline

  1. inline: Kotlin中的一个关键字,用来修饰function,那么这个function就被称作inline function(内联函数)。最初接触内联函数这个概念还是当初在学校学习C语言时候提到的,Java中是没有这一概念的,如今Kotlin又引入这一特性。那么inline function有什么优势或者说特点呢?

  2. 特点:当你调用一个inline function的时候,编译器不会产生一次函数调用,而是会在每次调用时,将inline function中的代码直接嵌入到调用处。

  3. 那么在Kotlin中如何去声明一个inline function呢?

     inline fun xxxx(){
     }
    

    很简单,直接在function定义之前添加一个inline关键字修饰,就可以将一个普通的function变成一个inline function了,至于函数调用也和普通函数一样

  4. 透过现象看本质:我们在第2条中阐述过inline function的特点,那么事实是否真是如此呢?我们来看代码:
    InlineTest2.kt

    fun main(args: Array<String>) {  
        sayHello("David")  
    }  
      
    fun sayHello(name: String) {  
        println("Hi, $name")  
    }
    

    代码很简单,就不多说了。我们直接运行,会输出:Hi, David.下面我们找到InlineTest2.kt对应的class文件。

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    接下来我们做一件事:通过javap -c命令反编译这个InlineTest2Kt.class,会得到如下结果:

     Kotlin学习系列之:inline

    我们会看到Method invocation。最后,我们将sayHello这个function使用inline修饰,将其变成inline function,再次build,再来反编译这个InlineTest2Kt.class,会看到如下

    Kotlin学习系列之:inline 

    我们可以看到,sayHello的代码会直接出现在main function中,没有我们之前看到的Method invocation。
    至此,我们就可以证明之前的结论了。

  5. 我们再回过头来看这个sayHello函数,我们会看到编译器会给我们一个警告:

    Kotlin学习系列之:inline 

    翻译过来就是,我们将sayHello函数声明成inline是没有意义的,inline需要和接收函数类型参数的function一起使用才是最好的。为什么编译器要这么去要求呢?我们用代码去证明:这里的函数类型参数我们可以简单理解成lambda(尽管我们现在的系列还有介绍过lambda,我会在后面的系列补充)。
    在我们的InlineTest2.kt文件中添加一个method函数:

     fun method(print: (String) -> Unit) {  
         print("hello world")  
     }
    
     fun main(args: Array<String>) {  
     	 method { }
     }
    

    method接收一个lambda表达式作为参数,然后运行程序,会打印:hello world。结果不重要,重要的是:你应该能猜到我接下来要干啥,对,将反编译贯彻到底。

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    可以看到,lambda表达式在字节码层面上还是创建一个匿名内部类的对象,也就是说只能语法糖,写代码时更加方便,本质上并没有什么改变。但是如果我们将method方法变成inline?

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    惊奇的发现,这个匿名内部类的对象没有了,是直接把这个"hello world"字符串嵌入到了调用处(main方法中)。这下我们就能明白编译器的用心良苦了。inline和接收函数类型参数的function才是绝配。

  6. inline和reified关键字
    这块实际上设计到Kotlin中泛型的相关知识。

     inline fun <reified T> isA(value: Any) = value is T
    

    大家可以先把inline和reified两个关键字去掉来看,实际上就是Kotlin中泛型方法的声明方式,和Java中的泛型方法类似的。接下来我们重点讨论函数体的实现:

     value is T
    

    可以看到,泛型T被用来类型比较,我们都知道由于泛型的类型擦除,T在运行时实际上和Object类型一样,并没有具体的类型信息。所以这条语句在普通的泛型方法里面是会编译报错的,现在再把inline和reified关键字加回来:

     fun main(args: Array<String>) {  
         println(isA<String>("abc"))  		// true
         println(isA<String>(123)) 		// false
     }
    

    从现象可以看出reified声明的类型参数不会被擦除。但是并不是没有限制的:

    • 依旧不能创建泛化类型的实例
    • 不能将类、属性以及非内联函数标记成reified
    • 不能在需要reified的地方传递一个non-reified的类型参数
    • 不能够调用泛型类的伴生对象中的方法