编辑“︁Kotlin高阶函数”︁

{{Note|本内容适用于具备Kotlin基础语法知识的读者。如需复习函数基础，请参考相关章节。}}

= Kotlin高阶函数 =
'''高阶函数'''（Higher-Order Functions）是指能够接收函数作为参数或返回函数作为结果的函数。这是函数式编程的核心特性之一，Kotlin通过此特性实现了更灵活的代码抽象和组合能力。

== 核心概念 ==
=== 数学基础 ===
在数学中，高阶函数的定义可表示为：
<math>H(f) = \int_{a}^{b} f(x) \,dx</math>
其中<math>H</math>是以函数<math>f</math>为参数的函数。

=== Kotlin实现特性 ===
Kotlin中所有函数都是'''一等公民'''（First-class citizens），即：
* 可赋值给变量
* 可作为参数传递
* 可作为其他函数的返回值

== 基础语法 ==
=== 函数作为参数 ===
<syntaxhighlight lang="kotlin">
fun calculate(a: Int, b: Int, operation: (Int, Int) -> Int): Int {
    return operation(a, b)
}

fun add(x: Int, y: Int) = x + y

fun main() {
    val result = calculate(10, 5, ::add)
    println("计算结果: $result")  // 输出: 计算结果: 15
}
</syntaxhighlight>

=== 函数作为返回值 ===
<syntaxhighlight lang="kotlin">
fun getOperation(type: String): (Int, Int) -> Int {
    return when (type) {
        "add" -> { a, b -> a + b }
        "multiply" -> { a, b -> a * b }
        else -> throw IllegalArgumentException("未知操作类型")
    }
}

fun main() {
    val operation = getOperation("multiply")
    println("运算结果: ${operation(3, 4)}")  // 输出: 运算结果: 12
}
</syntaxhighlight>

== Lambda表达式 ==
Kotlin中常用lambda简化高阶函数调用：
<syntaxhighlight lang="kotlin">
fun main() {
    val numbers = listOf(1, 2, 3, 4)
    
    // 使用lambda过滤偶数
    val evens = numbers.filter { it % 2 == 0 }
    println(evens)  // 输出: [2, 4]
    
    // 使用lambda进行映射
    val squares = numbers.map { it * it }
    println(squares)  // 输出: [1, 4, 9, 16]
}
</syntaxhighlight>

== 实际应用案例 ==
=== 回调机制 ===
Android开发中的典型应用：
<syntaxhighlight lang="kotlin">
class Downloader {
    fun downloadFile(url: String, onComplete: (File) -> Unit) {
        // 模拟下载过程
        Thread.sleep(2000)
        val file = File("downloaded_${System.currentTimeMillis()}")
        onComplete(file)
    }
}

fun main() {
    val downloader = Downloader()
    downloader.downloadFile("http://example.com/file") { file ->
        println("文件下载完成: ${file.name}")
    }
}
</syntaxhighlight>

=== 领域特定语言(DSL) ===
构建HTML DSL示例：
<syntaxhighlight lang="kotlin">
fun html(init: HTML.() -> Unit): HTML {
    val html = HTML()
    html.init()
    return html
}

class HTML {
    fun body(init: Body.() -> Unit) { ... }
}

// 使用示例
val page = html {
    head { title { +"Kotlin DSL" } }
    body {
        h1 { +"高阶函数应用" }
    }
}
</syntaxhighlight>

== 性能考量 ==
高阶函数会生成额外的对象，可能影响性能。Kotlin通过'''内联函数'''优化：
<syntaxhighlight lang="kotlin">
inline fun <T> lock(lock: Lock, body: () -> T): T {
    lock.lock()
    try {
        return body()
    } finally {
        lock.unlock()
    }
}
</syntaxhighlight>

<mermaid>
graph TD
    A[调用高阶函数] --> B[创建函数对象]
    B --> C[调用函数对象]
    C --> D[返回结果]
    style A fill:#f9f,stroke:#333
    style B fill:#bbf,stroke:#333
</mermaid>

== 高级技巧 ==
=== 函数组合 ===
将多个函数组合成新函数：
<syntaxhighlight lang="kotlin">
infix fun <P1, P2, R> ((P1) -> P2).andThen(f: (P2) -> R): (P1) -> R {
    return { p1 -> f(this(p1)) }
}

fun main() {
    val double = { i: Int -> i * 2 }
    val square = { i: Int -> i * i }
    val doubleThenSquare = double andThen square
    println(doubleThenSquare(3))  // 输出: 36
}
</syntaxhighlight>

=== 柯里化(Currying) ===
将多参数函数转换为单参数函数链：
<syntaxhighlight lang="kotlin">
fun <A, B, C> curry(f: (A, B) -> C): (A) -> (B) -> C {
    return { a -> { b -> f(a, b) } }
}

fun main() {
    val sum = { a: Int, b: Int -> a + b }
    val curriedSum = curry(sum)
    println(curriedSum(2)(3))  // 输出: 5
}
</syntaxhighlight>

== 常见问题 ==
{{Warning|1=避免在循环中创建大量lambda对象}}

{| class="wikitable"
|-
! 问题 !! 解决方案
|-
| 性能开销 | 使用inline修饰符
|-
| 可读性降低 | 合理命名lambda参数
|-
| 调试困难 | 使用命名函数替代复杂lambda
|}

== 最佳实践 ==
* 对性能关键代码使用inline
* 保持lambda简短（建议不超过5行）
* 为复杂操作使用命名函数参数
* 优先使用标准库高阶函数（如let、apply等）

{{Tip|Android开发者应特别注意：ProGuard可能优化掉未使用的lambda，需添加相应规则}}

== 延伸阅读 ==
* 函数式编程范式
* Kotlin作用域函数
* 接收者函数字面值

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[[Category:Kotlin]]
[[Category:Kotlin函数]]