【Android面试八股文】Kotlin内置标准函数with的原理是什么？

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with 是 Kotlin 标准库中的一个内置函数，其主要目的是简化对某个对象实例执行多个操作的代码。它的原理和实现方式如下：

原理和实现方式

with的源码定义如下：

/*** Calls the specified function [block] with the given [receiver] as its receiver and returns its result.** For detailed usage information see the documentation for [scope functions](https://kotlinlang.org/docs/reference/scope-functions.html#with).*/
@kotlin.internal.InlineOnly
public inline fun <T, R> with(receiver: T, block: T.() -> R): R {contract {callsInPlace(block, InvocationKind.EXACTLY_ONCE)}return receiver.block()
}

1. 函数签名：

   public inline fun <T, R> with(receiver: T, block: T.() -> R): R
   

   • with 函数接受两个参数：
     • receiver：要操作的对象实例，即调用者对象。
     • block：一个函数类型的参数，它是作为 receiver 的扩展函数，可以在 receiver 上调用，返回类型为 R。

2. 内联函数：

   • with 函数使用 inline 修饰符声明，这意味着编译器在编译时会将函数调用处的代码直接替换为 with 函数中的代码，以避免函数调用的额外开销。

3. 作用：

   • 当调用 with(receiver) { ... } 时，编译器会将 { ... } 中的代码块视为 receiver 对象的一个扩展函数。因此，在这个代码块中，可以直接访问 receiver 对象的成员函数和属性，无需显式地使用 receiver. 来引用它们。

4. 执行流程：

   • with 函数会将 receiver 对象传递给 block 函数（作为 this 对象），然后在 block 函数中执行相应的操作。
   • block 函数中可以直接调用 receiver 对象的成员函数和属性，而且编译器会自动处理成员函数和属性的访问。

5. 返回值：

   • with 函数的返回值是 block 函数的返回值 R，即执行完 block 中的代码后的返回结果。

应用场景

• 简化代码：特别适合在对同一个对象实例进行多个操作时，避免重复地使用对象名字来调用其方法或访问属性。
• 可读性：使代码更加清晰，因为在 with 块中可以直接看到对对象实例的操作，而无需反复引用对象名。
• 避免误用：减少因多次使用同一个对象实例而可能引入的错误，如对象名拼写错误或多次引用导致的代码混乱。

1. 操作同一个对象的多个属性或方法

   使用 with 的场景：

   val person = Person("Alice", 30)with(person) {println("Name: $name")age += 1
   }
   

   在这个例子中，可以在 with 语句块中直接使用 name 和 age，而不需要每次都写 person.。

   不使用 with 的场景：

   val person = Person("Alice", 30)println("Name: ${person.name}")
   person.age += 1
   

   没有使用 with 的情况下，每次操作对象属性或方法时都需要显式地使用对象名字。

   区别：

   • 使用 with 可以减少重复代码，提高可读性，特别是在操作同一个对象的多个属性或方法时，可以更为简洁地表达逻辑。

2. 执行一系列对象的操作

   使用 with 的场景：

   val stringBuilder = StringBuilder()with(stringBuilder) {append("Hello, ")append("Kotlin!")
   }
   val result = stringBuilder.toString()
   

   with 允许在代码块中直接对 StringBuilder 实例进行多次操作，避免了重复使用 stringBuilder.。

   不使用 with 的场景：

   val stringBuilder = StringBuilder()stringBuilder.append("Hello, ")
   stringBuilder.append("Kotlin!")val result = stringBuilder.toString()
   

   在没有使用 with 的情况下，每次操作 StringBuilder 都需要显式地使用 stringBuilder.。

   区别：

   • 使用 with 可以使代码更为紧凑和可读，特别是在需要对同一个对象进行多次操作时，能够清晰地看到针对对象的连续操作。

3. 操作函数内的局部变量

   使用 with 的场景：

   fun buildString(): String {val stringBuilder = StringBuilder()with(stringBuilder) {append("Hello, ")append("World!")}return stringBuilder.toString()
   }
   

   在函数内部使用 with 可以简化对局部变量的操作，特别是在构建复杂数据结构时很有用。

   不使用 with 的场景：

   fun buildString(): String {val stringBuilder = StringBuilder()stringBuilder.append("Hello, ")stringBuilder.append("World!")return stringBuilder.toString()
   }
   

   没有使用 with 的情况下，代码可能显得更加冗长。

   区别：

   • 使用 with 可以将代码块的重点放在对象操作上，而不是对象的引用，使得函数的逻辑更加清晰和集中。

总结

使用 with 函数的主要优势在于它可以减少重复的对象名字引用，提高代码的可读性和清晰度。通过将对象作为 block 函数的接收者，在 block 内部可以直接访问对象的成员，从而简化了对同一个对象的多次操作。相比之下，不使用 with 可能导致代码重复引用对象名字，使得代码显得更加冗长和分散。

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