高阶函数（以函数作为参数或返回值的函数）

1. 高阶函数的概念

高阶函数（Higher-Order Function）是指可以接受函数作为参数或返回函数的函数。Kotlin 作为一门支持函数式编程的语言，高阶函数是其核心特性之一。

特点：

  • 函数是一等公民：函数可以像普通变量一样传递和返回
  • 提升代码复用性：通过将行为参数化，减少重复代码
  • 更简洁的表达：配合Lambda表达式，使代码更简洁

2. 函数作为参数

基本语法

fun calculate(a: Int, b: Int, operation: (Int, Int) -> Int): Int {
    return operation(a, b)
}

示例

fun main() {
    val sum = { x: Int, y: Int -> x + y }
    val result = calculate(5, 3, sum)  // 输出8
    
    // 直接传递Lambda表达式
    calculate(5, 3, { a, b -> a * b })  // 输出15
}

3. 函数作为返回值

基本语法

fun getOperation(type: String): (Int, Int) -> Int {
    return when(type) {
        "add" -> { a, b -> a + b }
        "multiply" -> { a, b -> a * b }
        else -> { _, _ -> 0 }
    }
}

示例

fun main() {
    val operation = getOperation("add")
    println(operation(2, 3))  // 输出5
}

4. 常见使用场景

回调机制

fun fetchData(callback: (String) -> Unit) {
    // 模拟网络请求
    Thread.sleep(1000)
    callback("Data loaded")
}

策略模式

fun sort(list: List<Int>, comparator: (Int, Int) -> Boolean): List<Int> {
    // 实现排序逻辑
}

5. 与Lambda表达式的结合

Kotlin提供了简洁的语法糖来简化高阶函数调用：

// 当Lambda是最后一个参数时，可以移到括号外
calculate(5, 3) { a, b -> a - b }

// 当Lambda是唯一参数时，可以省略括号
list.forEach { println(it) }

6. 性能考虑

虽然高阶函数提供了强大的表达能力，但需要注意：

  • 每个Lambda表达式都会生成一个匿名类实例
  • 可以使用inline关键字优化性能（详见内联函数章节）

7. 实际案例

自定义高阶函数

fun <T> List<T>.customFilter(predicate: (T) -> Boolean): List<T> {
    val result = mutableListOf<T>()
    for (item in this) {
        if (predicate(item)) {
            result.add(item)
        }
    }
    return result
}

// 使用
val numbers = listOf(1, 2, 3, 4, 5)
val evens = numbers.customFilter { it % 2 == 0 }

总结

高阶函数是Kotlin函数式编程的核心，通过将函数作为参数或返回值，可以极大地提高代码的灵活性和可重用性。结合Kotlin的Lambda表达式语法糖，可以写出既强大又简洁的代码。

提示：在Android开发中，高阶函数常用于事件处理、异步回调等场景；在后端开发中，常用于中间件、过滤器等实现。

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