我尝试使用以下代码在 Scala 中定义递归函数：

object Factorial {
    val almostFactorial = (f: Int => Int) => (n: Int) => if(n == 0) 1 else n * f(n - 1)
    val factorial: Int => Int = almostFactorial(factorial)
    def main(args: Array[String]) {
        println(factorial(5))
    }
}

上面的代码可以编译，但运行时出现异常：

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException

但如果我改变

val factorial: Int => Int = almostFactorial(factorial)

into

val factorial: Int => Int = almostFactorial(factorial(_))

然后就运行良好了。

这两个声明有什么区别，为什么第一个声明会导致该异常？

1. 实现：为什么会导致空指针异常

val factorial: Int => Int = {
  println(s"Before recursive def: $factorial")
  almostFactorial(factorial)
}

运行此代码会显示在递归定义中factorial is null。答案在于将 Scala Function 值实现为 JVM 中的对象。 由于对象的默认值为 null 并且阶乘在分配给时尚未初始化val factorial : Int => Int is null.

当对象被创建时vals 立即被评估。所以编译器会回退到默认值。

2. 实施：为什么有效

通过使用fun _语法将函数的实现更改为partial applied function。当您提供 Int 时将对其进行评估。因此，不会在评估 val 的同时评估它。

因此，该函数将通过调用 main 方法来评估。当 on 运行程序时将调用它。

因此，添加一些打印语句（不好的风格，不要在生产代码中这样做）将帮助您在对象创建时找出 vals 的值：

  val factorial: Int => Int = {
    println(s"Before recursive def: $factorial")
    val partialFactorial = factorial(_)
    println(partialFactorial)
    almostFactorial(partialFactorial)
}

运行第二个实现，您将得到以下输出

Before recursive def: null
<function1> <- Partial applied factorial(_)
120

扩展示例：为什么使用部分应用功能不会自动保护您

所以函数是null在对象创建时。如果您在 val 的实现中直接向部分应用函数提供值，如下例所示：

  val factorial: Int => Int = {
    println(s"Before recursive def: $factorial")
    val partialFactorial = factorial(_)
    println(partialFactorial)
    println(partialFactorial(2)) // here we will again cause a null pointer exception
    almostFactorial(partialFactorial)
  }

你最终会再次遇到空指针异常：

$scala Factorial

Before recursive def: null
<function1>
java.lang.NullPointerException
  at Factorial$$anonfun$1.apply$mcII$sp(Example.scala:5)s