高階関数

// 関数型を引数として受け取る高階関数
fun apply(x: Int, f: (Int) -> Int): Int = f(x)

// 関数を戻り値として返す
fun makeAdder(n: Int): (Int) -> Int = { x -> x + n }

// 関数参照（:: を使います）
fun double(x: Int) = x * 2
val list = listOf(1, 2, 3)
list.map(::double)   // [2, 4, 6]

// 複数の関数型
fun combine(a: Int, b: Int, op: (Int, Int) -> Int): Int = op(a, b)

// 戻り値がない関数型
fun doFor(n: Int, action: (Int) -> Unit) {
    for (i in 1..n) action(i)
}

// 関数型を引数として受け取ります。
fun applyTwice(x: Int, f: (Int) -> Int): Int = f(f(x))

// 関数を返す高階関数（クロージャ）
fun makeMultiplier(factor: Int): (Int) -> Int = { x -> x * factor }

// コレクション操作（関数型の典型例）
fun transform(list: List<Int>, op: (Int) -> Int): List<Int> = list.map(op)

// 関数参照を使う例
fun isEven(n: Int) = n % 2 == 0
fun square(n: Int) = n * n

fun main() {
    // 高階関数に lambda を渡します。
    println(applyTwice(3) { it + 10 })  // 23 （3+10+10）
    println(applyTwice(2) { it * 3 })   // 18 （2*3*3）

    // 関数を返して使います。
    val triple = makeMultiplier(3)
    val quintuple = makeMultiplier(5)
    println(triple(7))      // 21
    println(quintuple(4))   // 20

    // 関数参照（:: を使います）
    val numbers = listOf(1, 2, 3, 4, 5, 6)
    println(numbers.filter(::isEven))   // [2, 4, 6]
    println(numbers.map(::square))      // [1, 4, 9, 16, 25, 36]

    // 関数を組み合わせます。
    val result = transform(listOf(1, 2, 3, 4), ::square)
    println(result)  // [1, 4, 9, 16]

    // メソッド参照
    val strings = listOf("hello", "world", "kotlin")
    println(strings.map(String::uppercase))       // [HELLO, WORLD, KOTLIN]
    println(strings.map(String::length))          // [5, 5, 6]
    println(strings.sortedBy(String::length))     // [hello, world, kotlin]

    // 関数型の変数
    val ops: Map<String, (Int, Int) -> Int> = mapOf(
        "add" to { a, b -> a + b },
        "mul" to { a, b -> a * b }
    )
    println(ops["add"]!!(3, 4))  // 7
    println(ops["mul"]!!(3, 4))  // 12
}

高階関数はKotlinのコレクション操作（『map()』『filter()』『fold()』など）の基盤となっています。『(T) -> R』という関数型を引数に取ることで、処理の内容を呼び出し側が決められる柔軟なAPIが設計できます。

関数参照（『::』）はラムダ式の代わりに既存の関数をそのまま渡す際に使います。『String::uppercase』のように型名::メソッド名の形で使うと、コレクション操作のコードが簡潔になります。

ラムダ式の構文はラムダ式を、拡張関数については拡張関数を参照してください。