Kotlin 内联函数

内联函数的特点

1. 减少函数调用的开销

   内联函数会在编译时被“展开”（inline），即函数调用处的代码会被替换为函数的实际代码，从而避免了运行时的函数调用开销。

2. 用于高阶函数

   Kotlin 的高阶函数会带来额外的运行时开销（创建函数对象、捕获闭包等）。通过内联，Kotlin 可以优化这些开销。

3. 可选择性内联

   可以使用 noinline 和 crossinline 关键字控制哪些参数内联、哪些不内联。

内联函数的语法

1. 基本用法

inline fun performAction(action: () -> Unit) {
    println("Before action")
    action()
    println("After action")
}

fun main() {
    performAction {
        println("Performing action")
    }
}

编译后效果：

fun main() {
    println("Before action")
    println("Performing action")
    println("After action")
}

2. 使用高阶函数时的性能优化

fun main() {
    val list = listOf(1, 2, 3)
    list.forEach { println(it) }
}

forEach 是一个高阶内联函数，编译后会将 println(it) 直接嵌入到循环体中，避免了创建额外的 Lambda 对象。

noinline 和 crossinline

1. noinline

如果某个高阶函数参数不需要内联，可以用 noinline 关键字标记。

inline fun test(block1: () -> Unit, noinline block2: () -> Unit) {
    block1()
    block2()
}

fun main() {
    test(
        { println("Block 1") },
        { println("Block 2") }
    )
}

• block1 会被内联，其代码直接插入调用处。
• block2 不会被内联，仍然会以函数对象的形式存在。

2. crossinline

当 Lambda 表达式中不能使用非局部返回时，需要用 crossinline 来标记，避免潜在的错误。

inline fun performAction(crossinline action: () -> Unit) {
    println("Starting action")
    // 使用 run 强制内联 Lambda
    run { action() }
    println("Ending action")
}

fun main() {
    performAction {
        println("Action executed")
        // return // 会报错，因为 crossinline 禁止非局部返回
    }
}

内联函数的限制

1. 递归函数不能内联

   内联函数必须在编译时完全展开，递归函数无法实现这一点。

   inline fun recursiveFunction(n: Int): Int {
       return if (n == 0) 1 else n * recursiveFunction(n - 1) // 错误
   }

2. 内联函数会增加代码体积

   如果内联函数被多次调用，代码会被复制多次，从而导致编译后的代码体积增大。

3. 不能用于非高阶函数

   如果函数没有高阶参数，内联的意义不大。

内联属性

Kotlin 还支持将 get 或 set 方法标记为 inline，优化访问器的性能。

val pi: Double
    inline get() = 3.14159

fun main() {
    println(pi) // 编译后直接替换为 3.14159
}