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= Kotlin函数定义 =

'''Kotlin函数'''是执行特定任务的代码块，可以接收输入参数并返回结果。函数是Kotlin语言的核心组成部分，支持多种定义方式和高级特性。

== 基本语法 ==

Kotlin使用<code>fun</code>关键字定义函数，基本结构如下：

<syntaxhighlight lang="kotlin">
fun functionName(parameters: ParameterType): ReturnType {
    // 函数体
    return result
}
</syntaxhighlight>

=== 无参数函数示例 ===
<syntaxhighlight lang="kotlin">
fun greet(): String {
    return "Hello, World!"
}

fun main() {
    println(greet())  // 输出: Hello, World!
}
</syntaxhighlight>

=== 带参数函数示例 ===
<syntaxhighlight lang="kotlin">
fun add(a: Int, b: Int): Int {
    return a + b
}

fun main() {
    println(add(5, 3))  // 输出: 8
}
</syntaxhighlight>

== 函数组件详解 ==

=== 1. 参数 ===
Kotlin支持：
* 默认参数
* 命名参数
* 可变参数

<syntaxhighlight lang="kotlin">
fun printInfo(name: String, age: Int = 25, vararg hobbies: String) {
    println("Name: $name, Age: $age")
    hobbies.forEach { println("Hobby: $it") }
}

fun main() {
    printInfo("Alice")  // 使用默认age
    printInfo("Bob", 30, "Reading", "Swimming")  // 传递可变参数
    printInfo(name = "Charlie", age = 28)  // 命名参数
}
</syntaxhighlight>

=== 2. 返回类型 ===
* 显式声明：<code>: ReturnType</code>
* 类型推断：单表达式函数可省略返回类型

<syntaxhighlight lang="kotlin">
// 显式声明
fun square(x: Int): Int {
    return x * x
}

// 类型推断
fun cube(x: Int) = x * x * x
</syntaxhighlight>

== 函数类型 ==

Kotlin函数可分为以下几类：

<mermaid>
pie
    title Kotlin函数类型分布
    "成员函数" : 35
    "顶层函数" : 30
    "局部函数" : 15
    "扩展函数" : 20
</mermaid>

=== 1. 成员函数 ===
定义在类或对象内部：
<syntaxhighlight lang="kotlin">
class Calculator {
    fun add(a: Int, b: Int): Int = a + b
}
</syntaxhighlight>

=== 2. 顶层函数 ===
直接定义在文件中：
<syntaxhighlight lang="kotlin">
// 文件: MathUtils.kt
fun factorial(n: Int): Long {
    return if (n <= 1) 1 else n * factorial(n - 1)
}
</syntaxhighlight>

=== 3. 局部函数 ===
在另一个函数内部定义：
<syntaxhighlight lang="kotlin">
fun outerFunction() {
    fun innerFunction() {
        println("内部函数")
    }
    innerFunction()
}
</syntaxhighlight>

=== 4. 扩展函数 ===
为现有类添加新功能：
<syntaxhighlight lang="kotlin">
fun String.addExclamation(): String = "$this!"

fun main() {
    println("Hello".addExclamation())  // 输出: Hello!
}
</syntaxhighlight>

== 高级特性 ==

=== 1. 高阶函数 ===
接收函数作为参数或返回函数：
<syntaxhighlight lang="kotlin">
fun calculate(x: Int, y: Int, operation: (Int, Int) -> Int): Int {
    return operation(x, y)
}

fun main() {
    val result = calculate(10, 5) { a, b -> a * b }
    println(result)  // 输出: 50
}
</syntaxhighlight>

=== 2. Lambda表达式 ===
匿名函数的简洁写法：
<syntaxhighlight lang="kotlin">
val sum = { x: Int, y: Int -> x + y }
println(sum(2, 3))  // 输出: 5
</syntaxhighlight>

=== 3. 中缀表示法 ===
适用于单参数成员函数或扩展函数：
<syntaxhighlight lang="kotlin">
infix fun Int.times(str: String) = str.repeat(this)

fun main() {
    println(2 times "Bye ")  // 输出: Bye Bye 
}
</syntaxhighlight>

== 数学函数示例 ==

计算两点间距离的函数：
<math>
distance = \sqrt{(x2-x1)^2 + (y2-y1)^2}
</math>

Kotlin实现：
<syntaxhighlight lang="kotlin">
import kotlin.math.sqrt
import kotlin.math.pow

fun distance(x1: Double, y1: Double, x2: Double, y2: Double): Double {
    return sqrt((x2 - x1).pow(2) + (y2 - y1).pow(2))
}

fun main() {
    println(distance(0.0, 0.0, 3.0, 4.0))  // 输出: 5.0
}
</syntaxhighlight>

== 实际应用案例 ==

'''电商系统价格计算函数'''：
<syntaxhighlight lang="kotlin">
fun calculateTotal(
    basePrice: Double,
    discount: Double = 0.0,
    taxRate: Double = 0.1,
    applyCoupon: (Double) -> Double = { it }
): Double {
    val discounted = basePrice * (1 - discount)
    val couponApplied = applyCoupon(discounted)
    return couponApplied * (1 + taxRate)
}

fun main() {
    val total = calculateTotal(100.0, 0.2) { price ->
        if (price > 50) price - 10 else price
    }
    println("总价: $$total")  // 输出示例: 总价: $99.0
}
</syntaxhighlight>

== 最佳实践 ==

1. 使用描述性函数名
2. 保持函数简短（建议不超过20行）
3. 遵循单一职责原则
4. 合理使用默认参数减少重载
5. 对于复杂逻辑，考虑分解为多个小函数

== 常见错误 ==

* 忘记返回类型（非单表达式函数）
* 参数类型不匹配
* 混淆<code>Unit</code>与空返回
* 可变参数位置错误（必须是最后一个参数）

<syntaxhighlight lang="kotlin">
// 错误示例
fun problematic(a: Int, vararg b: String, c: Double) { ... }  // 编译错误
</syntaxhighlight>

== 性能考虑 ==

* 内联函数（<code>inline</code>）适合高阶函数，可减少运行时开销
* 避免在循环中创建大量临时lambda
* 尾递归函数（<code>tailrec</code>）优化递归性能

<syntaxhighlight lang="kotlin">
tailrec fun factorial(n: Int, acc: Long = 1): Long {
    return if (n <= 1) acc else factorial(n - 1, n * acc)
}
</syntaxhighlight>

== 总结 ==

Kotlin函数提供了强大而灵活的方式来组织代码，从简单的工具函数到复杂的高阶函数，支持多种编程范式。掌握函数定义是成为Kotlin开发者的基础，也是理解更高级语言特性的关键。

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