Scala 中的 apply 函数是什么？

数学家有他们自己有趣的小方法，所以不像我们程序员说的那样说“然后我们调用函数 f 将它作为参数传递 x”，他们谈论的是“将函数 f 应用到它的参数 x ”。

在数学和计算机科学中，Apply 是将函数应用于参数的函数。维基百科

apply 旨在缩小 Scala 中面向对象范式和函数式范式之间的差距。 Scala 中的每个函数都可以表示为一个对象。每个函数也有一个 OO 类型：例如，一个接受 Int 参数并返回 Int 的函数将具有 Function1[Int,Int] 的 OO 类型。

 // define a function in scala
 (x:Int) => x + 1

 // assign an object representing the function to a variable
 val f = (x:Int) => x + 1

由于 Scala f 中的一切都是对象，现在可以将其视为对 Function1[Int,Int] 对象的引用。例如，我们可以调用从 Any 继承的 toString 方法，这对于纯函数来说是不可能的，因为函数没有方法：

  f.toString

或者我们可以通过在 f 上调用 compose 方法并将两个不同的函数链接在一起来定义另一个 Function1[Int,Int] 对象：

 val f2 = f.compose((x:Int) => x - 1)

现在，如果我们想要实际执行该函数，或者正如数学家所说的“将函数应用于其参数”，我们将在 Function1[Int,Int] 对象上调用 apply 方法：

 f2.apply(2)

每次要执行表示为对象的函数时都编写 f.apply(args) 是面向对象的方式，但是会在代码中添加很多混乱而不添加太多额外信息，并且能够使用更多标准会很好符号，例如 f(args)。这就是 Scala 编译器介入的地方，每当我们有对函数对象的引用 f 并编写 f (args) 以将参数应用于表示的函数时，编译器就会默默地将 f (args) 扩展为对象方法调用 f.apply (args)。

Scala 中的每个函数都可以被视为一个对象，并且它也可以以另一种方式工作 - 每个对象都可以被视为一个函数，只要它具有 apply 方法。这样的对象可以用在函数符号中：

// we will be able to use this object as a function, as well as an object
object Foo {
  var y = 5
  def apply (x: Int) = x + y
}


Foo (1) // using Foo object in function notation 

当我们希望将对象视为函数时，有许多用例。最常见的情况是 factory pattern。我们可以 apply 对象到一组参数来创建关联类的新实例，而不是使用工厂方法给代码添加混乱：

List(1,2,3) // same as List.apply(1,2,3) but less clutter, functional notation

// the way the factory method invocation would have looked
// in other languages with OO notation - needless clutter
List.instanceOf(1,2,3) 

所以 apply 方法只是缩小 Scala 中函数和对象之间差距的一种便捷方式。

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它源于您经常想将某些东西应用于对象的想法。更准确的例子是工厂之一。当你有一个工厂时，你想给它应用参数来创建一个对象。

Scala 的人认为，因为它在许多情况下都会出现，所以最好有一个调用 apply 的快捷方式。因此，当您直接将参数提供给对象时，就好像您将这些参数传递给该对象的 apply 函数一样：

class MyAdder(x: Int) {
  def apply(y: Int) = x + y
}

val adder = new MyAdder(2)
val result = adder(4) // equivalent to x.apply(4)

它经常用在伴生对象中，为类或特征提供一个很好的工厂方法，这里有一个例子：

trait A {
  val x: Int
  def myComplexStrategy: Int
}

object A {
  def apply(x: Int): A = new MyA(x)

  private class MyA(val x: Int) extends A {
    val myComplexStrategy = 42
  }
}

从 scala 标准库中，您可能会看到 scala.collection.Seq 是如何实现的：Seq 是一个特征，因此 new Seq(1, 2) 不会编译，但由于伴随对象和应用，您可以调用 Seq(1, 2) 并且实现是由伴生对象选择。

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这是一个小例子，供那些想要快速阅读的人使用

 object ApplyExample01 extends App {


  class Greeter1(var message: String) {
    println("A greeter-1 is being instantiated with message " + message)


  }

  class Greeter2 {


    def apply(message: String) = {
      println("A greeter-2 is being instantiated with message " + message)
    }
  }

  val g1: Greeter1 = new Greeter1("hello")
  val g2: Greeter2 = new Greeter2()

  g2("world")


} 

输出 A greeter-1 正在用消息 hello 实例化 A greeter-2 正在用消息 world 实例化

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来自 c++ 的人员的 TLDR

它只是 ( ) 括号的重载运算符

所以在斯卡拉：

class X {
   def apply(param1: Int, param2: Int, param3: Int) : Int = {
     // Do something
   }
}

与 c++ 中的相同：

class X {
   int operator()(int param1, int param2, int param3) {
      // do something
   }
};

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1 - 将函数视为对象。

2 - apply 方法类似于 Python 中的 __call __，它允许您将给定类的实例用作函数。

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粗略地说，

您可以将其视为自定义 ()operator。如果类 X 具有 apply() 方法，则无论何时调用 X()，您都将调用 apply() 方法。

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apply 方法是将对象转换为函数的方法。希望能够使用函数语法，例如：

f(参数)

但是 Scala 同时具有函数式和面向对象的语法。一种或另一种需要成为语言的基础。 Scala（出于各种原因）选择面向对象作为语言的基本形式。这意味着任何函数语法都必须转换为面向对象的语法。

这就是 apply 的用武之地。任何具有 apply 方法的对象都可以使用以下语法：

f(参数)

然后，scala 基础架构将其转换为

f.apply(args)

f.apply(args) 具有正确的面向对象语法。如果对象没有 apply 方法，则无法进行此转换！

简而言之，在对象中拥有 apply 方法允许 Scala 将语法：object(args) 转换为语法：object.apply(args)。并且 object.apply(args) 是可以执行的形式。

仅供参考，这意味着 scala 中的所有函数都是对象。这也意味着拥有 apply 方法是使对象成为函数的原因！

请参阅已接受的答案，以更深入地了解函数如何成为对象，以及因此可以发挥的技巧。

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