BiFunction と 2 引数の関数

引数が 2 つになったとたん、Function では受けられない

Function<T, R> の apply は引数を 1 つしか取りません。ところが実際に渡したい処理は、姓と名をつなぐ、単価と個数から金額を出す、といった 2 引数のものが山ほどあります。

Function<String, String> f = (last, first) -> last + first; と書いてもコンパイルは通りません。ラムダの引数の数が、インタフェースが決めている数と合わないからです。引数を 2 つ受け取りたいなら、最初から 2 つ受け取る型を選びます。それが java.util.function.BiFunction<T, U, R> です。

型は「入力 2 つ」と「出力 1 つ」で 3 つ書く

BiFunction<T, U, R> は「T と U を受け取って R を返す」という意味です。<> の中は入力が 2 つ並んで、最後が戻り値です。動かす命令は Function と同じ apply で、こちらは引数を 2 つ渡します。

import java.util.function.BiFunction;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        BiFunction<String, String, String> fullName = (last, first) -> last + " " + first;
        BiFunction<String, Integer, String> repeat = (text, times) -> text.repeat(times);

        System.out.println(fullName.apply("山田", "花子"));  // 山田 花子
        System.out.println(repeat.apply("ab", 3));           // ababab
    }
}

fullName は 3 つとも String、repeat は入力の 2 つ目だけ Integer です。入力の型は揃っていなくて構いません。ここで型を 2 つしか書かず BiFunction<String, String> としてしまうと「型パラメータが足りない」というエラーになります。戻り値の分を数え忘れるのが定番のつまずきです。

なお、入力 2 つと出力がすべて同じ型になるときは、BinaryOperator<T> という短い別名も使えます。書き味は同じで、型を 1 つ書くだけで済みます。

引数が 2 つ以上のラムダは、かっこを省けない

引数が 1 つのラムダは s -> s.trim() のようにかっこを省略できますが、2 つ以上では省略できません。

BiFunction<String, String, String> ng = last, first -> last + first;   // 文法エラー
BiFunction<String, String, String> ok = (last, first) -> last + first; // これが正しい

BiFunction<String, String, Boolean> sameLength = (a, b) -> a.length() == b.length();
System.out.println(sameLength.apply("java", "html"));   // true

incompatible types や Lambda expression not expected here というエラーが出たときは、たいていインタフェースが決めている引数の数と、ラムダに書いた引数の数がずれています。まず両方の数を数え直すのが早道です。

解説

標準ライブラリに用意されているのは 2 引数までです。TriFunction を import しようとしても見つかりません。3 つ以上になったら、引数をひとまとめにしたレコードを作って 1 引数に畳むのが実務では読みやすくなります。

課題では BiFunction の変数を作り、apply に 2 つの引数を渡した結果を返します。計算を直接 return しても数字は合いますが、apply を経由させることが今回の目的です。

1. ファイル先頭で import java.util.function.BiFunction; を書くこと
2. メソッド本体で BiFunction<Integer, Integer, Integer> 型の変数を (x, y) -> x + y のラムダで初期化すること
3. sum.apply(a, b) のように apply を呼び出した戻り値を return すること (直接 a + b を返さない)