kotlin 双冒号到底是什么

2023-12-23

双冒号 ::method 到底是什么？

123 如果你上网搜，你会看到这个双冒号的写法叫做函数引用 Function Reference，这是 Kotlin 官方的说法。但是这又表示什么意思？表示它指向上面的函数？那既然都是一个东西，为什么不直接写函数名，而要加两个冒号呢？

因为加了两个冒号，这个函数才变成了一个对象。

什么意思？

Kotlin 里「函数可以作为参数」这件事的本质，是函数在 Kotlin 里可以作为对象存在——因为只有对象才能被作为参数传递啊。赋值也是一样道理，只有对象才能被赋值给变量啊。但 Kotlin 的函数本身的性质又决定了它没办法被当做一个对象。那怎么办呢？Kotlin 的选择是，那就创建一个和函数具有相同功能的对象。怎么创建？使用双冒号。

在 Kotlin 里，一个函数名的左边加上双冒号，它就不表示这个函数本身了，而表示一个对象，或者说一个指向对象的引用，但，这个对象可不是函数本身，而是一个和这个函数具有相同功能的对象。

怎么个相同法呢？你可以怎么用函数，就能怎么用这个加了双冒号的对象：

a(::b)
val d = ::b
b(1) // 调用函数
d(1) // 用对象 a 后面加上括号来实现 b() 的等价操作
(::b)(1) // 用对象 :b 后面加上括号来实现 b() 的等价操作

但我再说一遍，这个双冒号的这个东西，它不是一个函数，而是一个对象，一个函数类型的对象。

对象是不能加个括号来调用的，对吧？但是函数类型的对象可以。为什么？因为这其实是个假的调用，它是 Kotlin 的语法糖，实际上你对一个函数类型的对象加括号、加参数，它真正调用的是这个对象的 invoke() 函数：

d(1) // 实际上会调用 d.invoke(1)
(::b)(1) // 实际上会调用 (::b).invoke(1)

所以你可以对一个函数类型的对象调用 invoke()，但不能对一个函数这么做：

b.invoke(1) // 报错

为什么？因为只有函数类型的对象有这个自带的 invoke() 可以用，而函数，不是函数类型的对象。那它是什么类型的？它什么类型也不是。函数不是对象，它也没有类型，函数就是函数，它和对象是两个维度的东西。

包括双冒号加上函数名的这个写法，它是一个指向对象的引用，但并不是指向函数本身，而是指向一个我们在代码里看不见的对象。这个对象复制了原函数的功能，但它并不是原函数。

这个……是底层的逻辑，但我知道这个有什么用呢？

这个知识能帮你解开 Kotlin 的高阶函数以及接下来我马上要讲的匿名函数、Lambda 相关的大部分迷惑。比如我在代码里有这么几行：

fun b(param: Int): String {
  return param.toString()
}
val d = ::b

那我如果想把 d 赋值给一个新的变量 e：

val e = d

我等号右边的 d，应该加双冒号还是不加呢？

不用试，也不用搜，想一想：这是个赋值操作对吧？赋值操作的右边是个对象对吧？d 是对象吗？当然是了，b 不是对象是因为它来自函数名，但 d 已经是个对象了，所以直接写就行了。

Kotlin 里匿名函数和 Lambda 表达式的本质

我们先看匿名函数。它可以作为参数传递，也可以赋值给变量，对吧？但是我们刚才也说过了函数是不能作为参数传递，也不能赋值给变量的，对吧？那为什么匿名函数就这么特殊呢？ 因为 Kotlin 的匿名函数不——是——函——数。它是个对象。匿名函数虽然名字里有「函数」两个字，包括英文的原名也是 Anonymous Function，但它其实不是函数，而是一个对象，一个函数类型的对象。它和双冒号加函数名是一类东西，和函数不是。所以，你才可以直接把它当做函数的参数来传递以及赋值给变量：

a(fun (param: Int): String {
  return param.toString()
});

val a = fun (param: Int): String {
  return param.toString()
}

Kotlin

同理，Lambda 其实也是一个函数类型的对象而已。你能怎么使用双冒号加函数名，就能怎么使用匿名函数，以及怎么使用 Lambda 表达式。

这，就是 Kotlin 的匿名函数和 Lambda 表达式的本质，它们都是函数类型的对象。Kotlin 的 Lambda 跟 Java 8 的 Lambda 是不一样的，Java 8 的 Lambda 只是一种便捷写法，本质上并没有功能上的突破，而 Kotlin 的 Lambda 是实实在在的对象。

在你知道了在 Kotlin 里「函数并不能传递，传递的是对象」和「匿名函数和 Lambda 表达式其实都是对象」这些本质之后，你以后去写 Kotlin 的高阶函数会非常轻松非常舒畅。

Kotlin 官方文档里对于双冒号加函数名的写法叫 Function Reference 函数引用，故意引导大家认为这个引用是指向原函数的，这是为了简化事情的逻辑，让大家更好上手 Kotlin；但这种逻辑是有毒的，一旦你信了它，你对于匿名函数和 Lambda 就怎么也搞不清楚了。

总结

好，这就是 Kotlin 的高阶函数、匿名函数和 Lambda。简单总结一下：

在 Kotlin 里，有一类 Java 中不存在的类型，叫做「函数类型」，这一类类型的对象在可以当函数来用的同时，还能作为函数的参数、函数的返回值以及赋值给变量；
创建一个函数类型的对象有三种方式：双冒号加函数名、匿名函数和 Lambda；
一定要记住：双冒号加函数名、匿名函数和 Lambda 本质上都是函数类型的对象。在 Kotlin 里，匿名函数不是函数， Lambda 也不是什么玄学的所谓「它只是个代码块，没法归类」，Kotlin 的 Lambda 可以归类，它属于函数类型的对象。