Kotlin 作用域函数 let 的实现原理
Kotlin 中的 let
是一个 标准库扩展函数,它广泛用于作用域函数(Scope Functions)中,尤其适用于对可空对象(nullable)做非空判断并执行代码块的场景。
示例代码
val name: String? = "123"
name?.let {println(it)
}
这个例子等价于:
if (name != null) {val it = nameprintln(it)
}
也就是说,name?.let { ... }
只有当 name
非空时才执行 let
的 lambda 块。lambda 表达式中 it
就是 name
的非空值。let
返回 lambda 的返回值。
实现原理
Kotlin 的 let
函数定义在 commonMain/kotlin/util/Standard.kt
中,源码如下:
@kotlin.internal.InlineOnly
public inline fun <T, R> T.let(block: (T) -> R): R {contract {callsInPlace(block, InvocationKind.EXACTLY_ONCE)}return block(this)
}
它是一个 内联(inline)函数,在编译时会被内联展开,避免 lambda 带来的性能开销。泛型 <T, R>
表示接收一个类型为 T
的对象,返回一个类型为 R
的结果。T.let
表示 let
是类型 T
的扩展函数。block: (T) -> R
是接收 T
的函数(lambda 表达式)。也就是说,它只是将当前对象 this
传入了 block(this)
中。
@kotlin.internal.InlineOnly
,这是一个 注解(Annotation),用于标记某个函数 只能在被 inline(内联)时使用,否则编译器会报错。
比如下面的代码:
@InlineOnly
inline fun <T> T.let(block: (T) -> Unit): Unit {block(this)
}
表示这个 let
函数 不会生成实际函数调用(它只能内联展开),避免 Java 或非 Kotlin 编译器调用这个方法。
为什么要限制只能 inline?为了提高性能,避免生成函数对象和调用开销,同时 确保代码安全地被内联使用,防止其他模块通过反射或 Java 调用这个方法。
contract {callsInPlace(block, InvocationKind.EXACTLY_ONCE)
}
这是Kotlin 的 Contract DSL,用于 给编译器更多关于 lambda 执行行为的信息,提升智能分析、空安全和优化。表示block
这个 lambda 参数,在函数调用过程中会 被调用且只调用一次(Exactly once)。这使得编译器可以进行一些静态分析优化,例如在下面这种空检查中,判断 name
非空:
val name: String? = "abc"
name?.let {// 编译器知道这里 it 一定非空,不会再要求你加 !!println(it.length) // 安全
}
InvocationKind
类型说明:
EXACTLY_ONCE
:block 会被调用且仅一次AT_LEAST_ONCE
:一定会调用一次或多次AT_MOST_ONCE
:最多一次,可能不调用UNKNOWN
:不确定
编译器依靠这个信息进行控制流分析,提升非空智能推断、性能优化、检测死代码等能力。
R
是泛型返回类型。
inline fun <T, R> T.let(block: (T) -> R): R {return block(this)
}
<T, R>
是泛型声明,T
是调用 let
的对象类型(接收者),R
是block
函数返回值的类型,也是 let
函数的最终返回值类型。
举例:
val name = "abc"
val length: Int = name.let { it.length } // block 返回 Int,所以 R = Int
也可以是任意类型:
val upper = "abc".let { it.uppercase() } // R = String
val printResult = "abc".let { println(it) } // R = Unit
编译后字节码
比如:
val name: String? = "123"
name?.let {println(it)
}
大致翻译成 Java 是:
String name = "123";
if (name != null) {System.out.println(name);
}
编译器把 ?.let { ... }
直接转成了 if != null
的判断。lambda 是内联展开的,不会有额外函数对象生成,所以效率非常高。
常见用途
处理 nullable 类型:
val name: String? = getName()
name?.let {println("非空值是:$it")
}
链式调用:
val result = listOf(1, 2, 3).map { it * 2 }.let {it.joinToString()
}
限定作用域变量(避免变量污染):
val userInput = readLine()
userInput?.let {val trimmed = it.trim()println("你输入的是:$trimmed")
}
// trimmed 在此作用域外不可见