在 Kotlin 中，內聯函數是一種通過 inline 關鍵字聲明的函數，其主要目的是優化高階函數（即以函數作為參數或返回值的函數）的性能。
內聯函數的函數體會在編譯時直接插入到調用處，從而避免函數調用的開銷，并減少 Lambda 表達式帶來的額外內存分配。
1 基本原理
當調用一個普通函數時，程序會跳轉到函數體執行，然后返回結果。這個過程涉及棧幀的創建和銷毀，有一定的性能開銷。
普通高階函數（非內聯）示例：
fun nonInlineFun(block: () -> Unit) {block()
}fun main() {// 調用時，會生成一個 Function0 對象nonInlineFun { println("Hello") }
}
反編譯成 Java 代碼：
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 methodpublic static void main(String[] var0) {main();}
}
內聯函數在編譯時會將函數體直接替換到調用處，避免了函數調用的開銷。
內聯函數示例：
inline fun inlineFunc(block: () -> Unit) {block()
}fun main() {// 調用時，會生成一個 Function0 對象inlineFunc { println("Hello") }
}
反編譯成 Java 代碼：
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 methodpublic static void main(String[] var0) {main();}
}
2 內聯函數的主要作用
2.1 消除高階函數的性能開銷
高階函數（如 map、filter、run 等）通常會接收 Lambda 表達式作為參數，而 Lambda 表達式會被編譯成匿名對象（如 Function0、Function1），每次調用都會創建新的對象，內聯函數通過將代碼直接插入到調用處，可以避免這種開銷。
性能對比：
- 普通高階函數：每次調用會創建 Lambda 對象，產生內存非配和垃圾回收開銷；
- 內聯高階函數：Lambda 代碼會直接替換到調用處，無需創建對象；
2.2 支持非局部返回（Non-local Return）
對于普通的 Lambda 表達式，return 只能返回 Lambda 自身。但內聯函數允許 Lambda 表達式中的 return 直接退出外層函數。
示例：
inline fun runInline(block: () -> Unit) {block()
}fun main() {runInline {println("執行內聯函數")return // 直接退出 main 函數}println("這行不會執行")
}
2.3 支持具體化類型參數（Reified Type Parameters）
內聯函數結合 reified 關鍵字，可以在運行時保留泛型類型信息，解決 Java 泛型類型擦除的問題。
示例：
inline fun <reified T> checkType(value: Any) {if (value is T) {println("類型匹配 ${T::class.simpleName}")}
}fun main() {checkType<String>("Kotlin") // 類型匹配 String
}
3 內聯函數的使用場景
| 場景 | 說明 |
|---|---|
| 高頻調用的高階函數 | 如集合操作（map、filter）或工具函數，減少對象創建和調用開銷 |
| 需要非局部返回 | 在 Lambda 中直接控制外層函數流程（如退出循環或函數） |
| 類型安全的泛型操作 | 結合 reified 實現運行時類型檢查 |
| 性能敏感代碼 | 避免函數調用棧開銷，適用于底層庫或核心邏輯 |
高頻調用的高階函數（Kotlin 標準庫中的許多函數都是內聯的）：
- 集合操作函數：
map、filter、forEach、reduce等； - 作用域函數：
let、run、with、apply、also等作用域函數； - 協程：
launch、async等；
另外，當需要編寫接收 Lambda 參數的高階函數時，考慮將其聲明為內聯函數。
4 內聯函數的限制和注意事項
- 代碼膨脹： 內聯函數的代碼會被復制到每個調用處，如果函數體較大、邏輯復雜或調用頻繁，會增加生成的字節碼大小，反而影響性能；
- 不能遞歸調用： 內聯函數無法直接遞歸（如
inline fun a() { a() }），否則會導致無限展開； - 部分參數可禁止內聯：使用
noinline關鍵字禁止特定 Lambda 參數內聯；
inline fun example(block1: () -> Unit, noinline block2: () -> Unit) {}
5 總結
| 特性 | 說明 |
|---|---|
| 性能優化 | 減少高階函數的對象分配和調用開銷 |
| 非局部返回 | 允許 Lambda 直接退出外層函數 |
| 具體化泛型 | 結合 refied 保留運行時類型信息 |
| 適用場景 | 高頻調用的小型函數、需要類型安全或控制流的場景 |
