Scala中的函数和方法之间的区别是什么？

在Scala中，函数和方法之间存在一些微妙的区别。首先，让我们看一下Scala规范中对此的解释。第3章（类型）介绍了“函数类型”（3.2.9）和“方法类型”（3.3.1）。第4章（基本声明）讲述了“值声明和定义”（4.1），“变量声明和定义”（4.2）以及“函数声明和定义”（4.6）。第6章（表达式）讲述了“匿名函数”（6.23）和“方法值”（6.7）。有趣的是，“函数值”只在3.2.9中提到过，其他地方没有提到。

函数类型大致上是形如（T1, ..., Tn）=> U的类型，它是标准库中FunctionN特质的缩写。匿名函数和方法值都具有函数类型，并且函数类型可以用作值、变量和函数的声明和定义的一部分。事实上，它可以是方法类型的一部分。

方法类型是一种非值类型。这意味着没有值——没有对象，没有实例——具有方法类型。正如前面提到的，方法值实际上具有函数类型。方法类型是一个def声明，它包括了除了方法体之外的所有内容。

值声明和定义以及变量声明和定义是val和var声明，包括类型和值，可以分别是函数类型和匿名函数或方法值。需要注意的是，在JVM上，这些（方法值）是用Java称为“方法”的方式实现的。

函数声明是一个def声明，包括类型和函数体。类型部分是方法类型，函数体是一个表达式或一个代码块。这也是用Java称为“方法”的方式实现的。

最后，匿名函数是函数类型的实例（即，FunctionN特质的实例），方法值也是同样的东西！区别在于方法值是从方法中创建的，可以通过在方法后面加下划线（m _是一个对应于“函数声明”（def）m的方法值），或者通过一种称为eta扩展的过程进行，它类似于从方法到函数的自动转换。

这就是规范所说的，所以让我来解释一下：我们不使用那个术语！它会导致所谓的“函数声明”（程序的一部分，第4章——基本声明）与“匿名函数”（表达式）和“函数类型”（类型——特质）之间的混淆。

下面的术语，以及经验丰富的Scala程序员使用的术语，与规范中的术语有一个改变：我们不说“函数声明”，而是说“方法”。甚至可以说方法声明。此外，我们还注意到，实际上值声明和变量声明也是方法。

因此，鉴于上述术语的变化，以下是对这个区别的实际解释。

函数是一个包含了FunctionX特质之一（如Function0、Function1、Function2等）的对象。它可能还包括PartialFunction，它实际上扩展了Function1。

让我们看一下这些特质中的一个的类型签名：

trait Function2[-T1, -T2, +R] extends AnyRef

这个特质有一个抽象方法（也有一些具体方法）：

def apply(v1: T1, v2: T2): R

这就是它的全部内容。函数有一个apply方法，它接收类型为T1、T2、...、TN的N个参数，并返回类型为R的结果。它在接收的参数上是逆变的，在结果上是协变的。

这种协变的意思是，Function1[Seq[T], String]是Function1[List[T], AnyRef]的子类型。作为子类型，它可以被用来代替它。很容易看出，如果我要调用f(List(1, 2, 3))并期望得到一个AnyRef，上述两种类型都可以工作。

现在，方法和函数的相似之处是什么？嗯，如果f是一个函数，m是一个局部于作用域的方法，那么两者都可以像这样被调用：

val o1 = f(List(1, 2, 3))

val o2 = m(List(1, 2, 3))

这些调用实际上是不同的，因为第一个调用只是一种语法糖。Scala会将其展开为：

val o1 = f.apply(List(1, 2, 3))

这当然是对对象f的方法调用。函数还有其他一些语法糖的优势：函数字面量（实际上有两个）和(T1, T2) => R类型签名。例如：

val f = (l: List[Int]) => l mkString ""

val g: (AnyVal) => String = {

case i: Int => "Int"

case d: Double => "Double"

case o => "Other"

}

方法和函数之间的另一个相似之处是，前者可以很容易地转换为后者：

val f = m _

Scala将展开这个，假设m的类型是(List[Int])AnyRef，展开为（Scala 2.7）：

val f = new AnyRef with Function1[List[Int], AnyRef] {

def apply(x$1: List[Int]) = this.m(x$1)

}

在Scala 2.8中，它实际上使用AbstractFunction1类来减小类的大小。

请注意，不能反过来将函数转换为方法。

然而，方法有一个巨大的优势（嗯，两个——它们可能会稍微快一点）：它们可以接收类型参数。例如，虽然上面的f可以必须指定它接收的List的类型（在示例中为List[Int]），但m可以参数化：

def m[T](l: List[T]): String = l mkString ""

我认为这基本上涵盖了所有内容，但如果还有任何问题，我很乐意补充回答。

在Scala中，方法和函数之间的一个重要区别是关键字return的含义。在方法中，return只会返回方法本身。例如：

scala> val f = () => { return "test" }
<console>:4: error: return outside method definition
       val f = () => { return "test" }
                       ^

而在方法中定义的函数中，return会进行非局部返回：

scala> def f: String = {                 
     |    val g = () => { return "test" }
     | g()                               
     | "not this"
     | }
f: String
scala> f
res4: String = test

而在局部方法中的return仅会返回该方法本身。

scala> def f2: String = {         
     | def g(): String = { return "test" }
     | g()
     | "is this"
     | }
f2: String
scala> f2
res5: String = is this

这是因为闭包捕获了return的值。

我无法想象有任何时候我会想要从函数中进行非局部范围的return。实际上，如果一个函数可以决定它想要跳过更高层的代码，这可能导致严重的安全问题。感觉有点像longjmp，只是更容易出错。不过，我注意到scalac不允许我从函数中进行return。这是否意味着这种滥用已经从语言中删除了呢？

- 那么从for (a <- List(1, 2, 3)) { return ... }中返回呢？这将被转换为一个闭包。

嗯...好吧，这是一个合理的用例。但是仍然有可能导致可怕的难以调试的问题，但是这将其放在了更合理的上下文中。

当你需要“短路”一个折叠操作时，非局部返回也是更好的方法之一，例如：stackoverflow.com/a/12897950/154770

老实说，我会使用不同的语法。使用return从函数中返回一个值，使用某种形式的escape或break或continue从方法中返回。

在Scala中，函数和方法是编程中常见的两个概念。函数是一段可以通过传入一组参数产生结果的代码。函数拥有参数列表、函数体和返回值类型。而作为类、特质或单例对象的成员的函数则被称为方法。另外，定义在其他函数内部的函数被称为局部函数，而返回类型为Unit的函数被称为过程。在源代码中，匿名函数被称为函数字面量。在运行时，函数字面量会被实例化为称为函数值的对象。

在Scala中，函数和方法虽然有相似之处，但是它们在定义和使用上还是有一些区别的。具体而言，函数可以作为类的成员，通过def关键字来定义。而方法则是类的成员，通过val或var关键字来定义。值得注意的是，只有def定义的函数才能算作方法，val或var定义的函数则只能算作函数。

这种函数和方法的区别在Scala中的定义和使用上都是有意义的。通过将函数定义为方法，可以使其成为类的一部分，从而方便对该类的实例进行调用。而函数则可以作为独立的代码块存在，可以被传递给其他函数或保存为变量。这种灵活性使得函数可以更好地应对不同的编程需求。

总结起来，Scala中的函数和方法虽然有一些区别，但它们都是编程中常用的代码块，可以根据具体的需求选择使用。方法更适合作为类的一部分，而函数则更适合作为独立的代码块存在。通过合理地使用函数和方法，可以使代码更加灵活和可复用。

参考资料：

Programming in Scala Second Edition. Martin Odersky - Lex Spoon - Bill Venners