非你所想Scala@我不是你想的那样的匿名函数

Posted 2022-10-19 暴雨骄阳

Scala 非常重视代码的简明扼要，形如arg => expr的匿名函数, 可以很明显的体现函数的结构体，也可以用在一些含有多条语句的复杂函数上。
对于自解释参数名的函数，我们更优雅的选择是使用占位符，以避免对参数进行声明，例如

List(1, 2).map  i => i + 1 

可以简化成 :

List(1, 2).map  _ + 1  

这两个表达式是等价的，在REPL里执行的结果也一样,如果我们加入一段debug语句，来看看表达式的运行过程将会如何呢？

List(1, 2).map i => println("hi"); i + 1
List(1, 2).map println("hi); _+ 1

让我们来猜测一下，这两段代码运行的结果将会如何。。。

1. 第一种可能,程序将打印：
   Hi
   List[Int] = List(2, 3)
   Hi
   List[Int] = List(2, 3)
2. 第二种可能，程序将打印：
    Hi
    Hi
    List[Int] = List(2, 3)
    Hi
    Hi
    List[Int] = List(2, 3)
3. 第三种可能，程序将打印：
    Hi
    List[Int] = List(2, 3)
    Hi
    Hi
    List[Int] = List(2, 3)
4. 第四种可能：
    第一段代码打印
    Hi
    Hi
    List[Int] = List(2, 3)
    第二段程序将报编译错误

你已经选好了答案， 现在我们把代码输入REPL，看看运行结果是不是和预想的一致， coding。。。 enter。。。
Author：mark

scala> List(1, 2).map  i => println("Hi"); i + 1 
    Hi
    Hi
    res23: List[Int] = List(2, 3)
scala> List(1, 2).map  println("Hi"); _ + 1 
    Hi
    res25: List[Int] = List(2, 3)

此刻，我心中有一万头草泥马在蹦腾， why， why，why ！ 我们只是用占位符简化了表达式的写法，但是程序运行逻辑怎么就不一样了呢？
因为匿名函数经常作为参数传递，通常情况下都是以包围起来，顺其自然，我们会认为在一对大括号内的代码就是一整段函数体， 但实际上这个只是为了分隔代码块，一行或者多行语句，最终决定了这个代码块的结果。
这两个代码块如何被解析将决定程序执行的行为， i => println(“Hi”); i + 1 遵守形式 arg => expr ，println(“Hi”); i + 1 属于同一段代码块，所以println语句是方法体的一部分，方法每调用一次，println语句就将执行一次。

scala> val printAndAddOne =
(i: Int) =>  println("Hi"); i + 1 
printAndAddOne: Int => Int = <function1>
scala> List(1, 2).map(printAndAddOne)
Hi
Hi
res29: List[Int] = List(2, 3)

但是第二段语句，代码块表示的两个表达式：println(“Hi”) 和 _+1，并且 _+1 是map()函数的输出结果，println并不是函数体的一部分，只有在给map赋值时会执行。

scala> val printAndReturnAFunc =
 println("Hi"); ( _: Int ) + 1 
Hi
printAndReturnAFunc: Int => Int = <function1>
scala> List(1, 2).map(printAndReturnAFunc)
res30: List[Int] = List(2, 3)

上面的说的一定满足不了喜欢刨根问底的人，show me the turth，写到这里，必须得拿出点儿证据。scala 代码最终会编译成class文件，用反编译工具，我们可以看到编译器理解的代码。

public final void delayedEndpoint$anonymous$AnonymousFunction$1()
  
    Predef..MODULE$.println("hi");List..MODULE$.apply(Predef..MODULE$.wrapIntArray(new int[]  1, 2 )).map(new AbstractFunction1.mcII.sp()
    
      public static final long serialVersionUID = 0L;     
      public int apply$mcII$sp(int x$1)
      
        return x$1 + 1;
      

      public final int apply(int x$1)
      
        return apply$mcII$sp(x$1);
      
    , List..MODULE$.canBuildFrom());
    

忽略掉其他无关信息，我们可以清楚的看到Predef..MODULE$.println(“hi”); 这段语句在方法执行体之外，这样也就验证了为什么只会打印一次。
scala鼓励我们使用精简的表达式，但是在使用占位符简化表达式时，我们需要清楚我们在干什么，避免出现一些奇奇怪怪的bug。