仓颉语言函数 Skill

1. 函数定义

1.1 基本语法

func functionName(param1: Type1, param2: Type2): ReturnType {
    // 函数体
}

• 关键字 func 开头
• 参数在 () 内，逗号分隔
• 返回类型在参数列表后的 : 之后（可选，编译器可推断）
• 函数体在 {} 内

1.2 参数列表

• 非命名参数：p: T — 位置参数，调用时无标签
• 命名参数：p!: T — 定义时使用 ! 后缀，调用时使用 p: value 形式（调用不需要写!）
• 带默认值的命名参数：p!: T = expr — 仅命名参数可有默认值，使用 = 赋值
• 顺序规则：非命名参数须在命名参数之前，命名参数后不能跟非命名参数
• 不可变性：所有函数参数在函数体内不可变（不能重新赋值）
• 作用域：参数名从定义处到函数体结束有效。在函数体内重新定义同名变量会报错
• 命名参数完整示例：

  // 函数定义，其中 indent 是命名参数，默认值为 2
  func serializePretty(value: JsonValue, indent!: Int64 = 2): String { ... }
  
  // 函数调用，命名参数 indent 使用前缀传值（注意不带 ! 符号）
  serializePretty(value, indent: 4)
  
  // 省略命名参数时使用默认值
  serializePretty(value)  // indent 使用默认值 2
  

1.3 返回类型

• 可显式声明或省略（编译器推断）
• 若已声明，所有 return e 表达式和函数体的最终表达式须为声明类型的子类型
• 若返回类型为 Unit，编译器自动在所有返回点插入 return ()
• 若推断失败，编译器报错

1.4 函数体

• 包含变量定义、表达式、以及可选的嵌套函数定义
• return expr：终止执行，返回 expr（须匹配返回类型）
• return：等价于 return ()，须要求 Unit 返回类型
• return 表达式的类型为 Nothing
• 函数体类型 = 最后一项的类型：表达式 → 该表达式类型；变量定义/函数声明/空 → Unit

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2. 函数调用

2.1 基本调用语法

f(arg1, arg2, ..., argn)

• 每个实参的类型须为对应形参类型的子类型

2.2 非命名参数调用

• 按位置传递表达式：add(x, y)

2.3 命名参数调用

• 使用 paramName: value 语法：add(b: y, a: x)
• 命名实参的顺序可以与定义顺序不同

2.4 默认值

• 若调用时未提供带默认值的命名参数，则使用默认值
• 若提供了新值，则覆盖默认值

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3. 函数类型 / 一等公民

3.1 函数类型语法

• (ParamType1, ParamType2, ...) -> ReturnType
• -> 右结合
• 示例：
  • () -> Unit — 无参，返回 Unit
  • (Int64, Int64) -> Int64 — 两个 Int64 参数，返回 Int64
  • () -> (Int64, Int64) -> Int64 — 返回一个函数

3.2 类型参数名

• 函数类型可选包含参数名：(name: String, price: Int64) -> Unit
• 须全部具名或全部不具名，不可混合

3.3 函数作为一等值

• 函数可赋给变量、作为参数传递、从函数返回
• 函数名本身是该函数类型的表达式
• 若函数名重载且有歧义，直接赋给无类型标注的变量会报错。显式类型标注可消除歧义：

  var plus: (Int64, Int64) -> Int64 = add  // 消除歧义
  

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4. Lambda 表达式

4.1 Lambda 语法

{ p1: T1, p2: T2 =>
    exprs
}

• => 分隔参数和函数体，不可省略（尾随 Lambda 除外）
• 函数体是 exprs（1~N 个表达式/定义），多个时各占一行
• Lambda 的值/类型 = 函数体最后一个表达式的值/类型
• 无参 Lambda：{ => exprs }
• 参数类型可省略（当可从上下文推断时）
• 返回类型始终推断，不可显式声明

4.2 返回类型推断

• 从变量类型标注、函数参数类型或外围函数返回类型推断
• 若无上下文，从函数体最后一个表达式的类型推断（空体为 Unit）

4.3 Lambda 调用

• 立即调用：{ a: Int64, b: Int64 => a + b }(1, 2)
• 通过变量调用：赋给变量，使用 variableName(args) 调用

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5. 闭包

5.1 定义

闭包 = 函数/Lambda + 从其定义（词法）作用域捕获的变量

5.2 什么算作变量捕获

• 访问在函数/Lambda 外部定义的局部变量
• 在默认参数值中访问函数外部的变量
• 在类/结构体中，非成员函数/Lambda 访问实例成员或 this

5.3 什么不算作捕获

• 访问自身的局部变量或参数
• 访问全局变量或静态成员变量
• 实例成员函数中通过隐式 this 访问实例成员

5.4 捕获规则

1. 被捕获的变量须在闭包定义处可见
2. 被捕获的变量须在闭包定义前已初始化
3. 若捕获的变量为引用类型，其可变实例成员可被修改
4. 捕获 var 的闭包不能逃逸：不能赋给变量、返回、作为参数传递或作为独立表达式 — 只能直接调用
5. 传递性捕获：若函数 f 调用捕获了 var 变量的函数 g（该 var 非 f 的局部变量），则 f 也被视为捕获了 var，不能逃逸
6. 静态/全局 var 变量不算捕获 — 访问它们的函数仍为一等值

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6. 嵌套函数

• 在其他函数体内定义的函数
• 作用域：仅在外围函数内可见
• 可访问外围函数的变量和参数
• 可在外围函数中调用或作为值返回
• 生命周期：每次外围函数调用时创建，外围函数结束时销毁（除非作为闭包返回/捕获）

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7. 函数重载

7.1 重载规则

• 同名、不同参数数量或类型 → 有效重载
• 泛型函数：对齐类型参数名后，若非泛型部分不同 → 重载；否则 → 重定义错误。类型变量约束不参与判断
• 构造函数：同一类中不同参数的构造函数 → 重载
• 主构造函数与 init：不同参数 → 重载
• 不同作用域（均可见）中的同名函数 → 重载
• 子类与父类同名函数不同参数类型 → 重载

7.2 不能重载的情况

• 同一类/接口/结构体中同名的静态函数与实例函数（即使参数不同也不行）：

  class Parser {
      // 错误：不能同时定义同名的实例方法和静态方法
      // public func parse(): Result { ... }
      // public static func parse(source: String): Result { ... }
  }
  

• 枚举构造函数与静态/实例成员函数
• 函数类型的变量不能互相重载
• 变量和函数不能同名

7.3 重载解析

1. 内层作用域优先：嵌套作用域中最内层匹配的函数优先
2. 最具体匹配：同一作用域层级中，参数类型最具体（最窄）的函数被选择
3. 父/子类视为同一作用域进行解析 — 更具体的匹配优先
4. 若无唯一最佳匹配 → 错误

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8. 运算符重载

8.1 语法

public operator func +(right: Point): Point { ... }
public operator func -(): Point { ... }  // 一元运算符

• 在 func 前使用 operator 修饰符
• 一元运算符：无参数（操作 this）
• 二元运算符：一个参数（右操作数；左操作数为 this）
• 只能在 class、interface、struct、enum、extend 中定义
• 不能 为 static，不能 为泛型
• 不改变原有优先级或结合性

8.2 可重载的运算符

()、[]、!、-（一元）、**、*、/、%、+、-（二元）、<<、>>、<、<=、>、>=、==、!=、&、^、|

8.3 索引运算符 []

• 取值形式：operator func [](args...): ReturnType — 仅非命名参数
• 赋值形式：operator func [](args..., value!: T): Unit — 须有唯一命名参数 value!，无默认值，返回 Unit
• 可仅重载取值或赋值中的一个

8.4 函数调用运算符 ()

• operator func ()(params): ReturnType — 任意参数/返回类型
• 不能通过 this() 或 super() 调用（它们始终引用构造函数）

8.5 复合赋值

• 重载二元运算符（关系运算除外）时自动启用对应复合赋值版本（+=、-= 等），前提是返回类型与左操作数类型匹配或为其子类型

8.6 限制

• 不能创建自定义运算符（仅限列出的运算符）
• 不能重新重载类型已原生支持的运算符（如 Int64 的 +）

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9. 函数调用语法糖

9.1 尾随 Lambda

• 当最后一个参数为函数类型且实参为 Lambda 时，Lambda 可置于括号外部：

  myIf(true) { 100 }
  

• 若函数仅有一个参数（Lambda），括号可完全省略：

  f { i => i * i }
  

• 在尾随 Lambda 位置，=> 可省略

9.2 管道运算符 |>

• e1 |> e2 等价于 let v = e1; e2(v)
• e2 须为函数类型表达式；e1 的类型须为 e2 参数类型的子类型
• 可链式使用：arr |> inc |> sum
• 不能直接用于有非默认命名参数的函数（需用 Lambda 包装）

9.3 组合运算符 ~>

• f ~> g 等价于 { x => g(f(x)) }
• f 和 g 须为单参数函数
• f 的返回类型须为 g 的参数类型的子类型

9.4 变长参数

• 当最后一个非命名参数为 Array<T> 时，调用者可直接传递 0 个或多个值（而非数组字面量）：

  func sum(arr: Array<Int64>) { ... }
  sum(1, 2, 3)  // 脱糖为 sum([1, 2, 3])
  

• 仅最后一个非命名参数可变长。命名参数不能使用此语法糖
• 适用于：全局函数、静态/实例成员函数、局部函数、构造函数、Lambda、函数调用运算符重载、索引运算符重载
• 不适用于：其他运算符重载、~>、|>
• 解析优先级：非变长匹配优先；仅当无非变长匹配时才尝试变长