在 Kotlin 中，什么是内联函数？有什么作用？

在 Kotlin 中，内联函数是一种通过 inline 关键字声明的函数，其主要目的是优化高阶函数（即以函数作为参数或返回值的函数）的性能。

内联函数的函数体会在编译时直接插入到调用处，从而避免函数调用的开销，并减少 Lambda 表达式带来的额外内存分配。

1 基本原理

当调用一个普通函数时，程序会跳转到函数体执行，然后返回结果。这个过程涉及栈帧的创建和销毁，有一定的性能开销。

普通高阶函数（非内联）示例：

fun nonInlineFun(block: () -> Unit) {
    block()
}


fun main() {
    // 调用时，会生成一个 Function0 对象
    nonInlineFun { println("Hello") }
}

反编译成 Java 代码：

public final class UserKt {
   public static final void nonInlineFun(@NotNull Function0 block) {
      Intrinsics.checkNotNullParameter(block, "block");
      block.invoke();
   }

   public static final void main() {
      nonInlineFun((Function0)null.INSTANCE);
   }

   // $FF: synthetic method
   public static void main(String[] var0) {
      main();
   }
}

内联函数在编译时会将函数体直接替换到调用处，避免了函数调用的开销。

内联函数示例：

inline fun inlineFunc(block: () -> Unit) {
    block()
}


fun main() {
    // 调用时，会生成一个 Function0 对象
    inlineFunc { println("Hello") }
}

反编译成 Java 代码：

public final class UserKt {
   public static final void inlineFunc(@NotNull Function0 block) {
      int $i$f$inlineFunc = 0;
      Intrinsics.checkNotNullParameter(block, "block");
      block.invoke();
   }

   public static final void main() {
      int $i$f$inlineFunc = false;
      int var1 = false;
      String var2 = "Hello";
      System.out.println(var2);
   }

   // $FF: synthetic method
   public static void main(String[] var0) {
      main();
   }
}

2 内联函数的主要作用

2.1 消除高阶函数的性能开销

高阶函数（如 map、filter、run 等）通常会接收 Lambda 表达式作为参数，而 Lambda 表达式会被编译成匿名对象（如 Function0、Function1），每次调用都会创建新的对象，内联函数通过将代码直接插入到调用处，可以避免这种开销。

性能对比：

• 普通高阶函数：每次调用会创建 Lambda 对象，产生内存非配和垃圾回收开销；
• 内联高阶函数：Lambda 代码会直接替换到调用处，无需创建对象；

2.2 支持非局部返回（Non-local Return）

对于普通的 Lambda 表达式，return 只能返回 Lambda 自身。但内联函数允许 Lambda 表达式中的 return 直接退出外层函数。

示例：

inline fun runInline(block: () -> Unit) {
    block()
}

fun main() {
    runInline {
        println("执行内联函数")
        return // 直接退出 main 函数
    }
    println("这行不会执行")
}

2.3 支持具体化类型参数（Reified Type Parameters）

内联函数结合 reified 关键字，可以在运行时保留泛型类型信息，解决 Java 泛型类型擦除的问题。

示例：

inline fun <reified T> checkType(value: Any) {
    if (value is T) {
        println("类型匹配 ${T::class.simpleName}")
    }
}

fun main() {
    checkType<String>("Kotlin") // 类型匹配 String
}

3 内联函数的使用场景

高频调用的高阶函数（Kotlin 标准库中的许多函数都是内联的）：

• 集合操作函数：map、filter、forEach、reduce 等；
• 作用域函数：let、run、with、apply、also 等作用域函数；
• 协程：launch、async 等；

另外，当需要编写接收 Lambda 参数的高阶函数时，考虑将其声明为内联函数。

4 内联函数的限制和注意事项

• 代码膨胀： 内联函数的代码会被复制到每个调用处，如果函数体较大、逻辑复杂或调用频繁，会增加生成的字节码大小，反而影响性能；
• 不能递归调用： 内联函数无法直接递归（如 inline fun a() { a() }），否则会导致无限展开；
• 部分参数可禁止内联：使用 noinline 关键字禁止特定 Lambda 参数内联；

inline fun example(block1: () -> Unit, noinline block2: () -> Unit) {
    
}

5 总结