Kotlin 學(xué)習(xí)筆記(二)基本類型

Kotlin 學(xué)習(xí)筆記(二)基本類型

這是一個(gè)Kotlin系列的教程，目的是為了使自己記憶和理解的更加深刻，將會(huì)添加對(duì)應(yīng)的Java代碼用于對(duì)比學(xué)習(xí)和更好的理解。

在Kotlin中，所有東西都是對(duì)象，在這個(gè)意義上講我們可以在任何變量上調(diào)用成員函數(shù)和屬性。一些類型可以有特殊的內(nèi)部表示--例如，數(shù)字、字符和布爾值可以在運(yùn)行時(shí)表示原生類型值，但是對(duì)于用戶來說，他們看起來就像是普通的類，在本節(jié)中，我們會(huì)描述Kotlin中使用的基本類型：數(shù)字、字符、布爾值、數(shù)組與字符串。

目錄

數(shù)字

Kotlin處理數(shù)字在某種程度上接近Java，但是并不完全相同。例如，對(duì)于數(shù)字沒有隱式擴(kuò)寬轉(zhuǎn)換（如Java中int可以隱式轉(zhuǎn)換為long），另外有些情況的字面值略有不同。
Kotlin提供了如下的內(nèi)置類型來表述數(shù)字（與Java很相似）

Type Bit width
Double 64
Float 32
Long 64
int 32
Short 16
Byte 8

注意：在Kotlin中字符不是數(shù)字

字面常量

數(shù)值常量字面值有一下幾種：

  • 十進(jìn)制： 123
    • Long類型用大寫L標(biāo)記：123L
  • 十六進(jìn)制：0x0F
  • 二進(jìn)制：0b0001011

注意：不支持八進(jìn)制

Kotlin同樣支持浮點(diǎn)數(shù)的常規(guī)表示方法：

  • 默認(rèn) Double：123.5、123.5e10
  • Float 用 f或者F標(biāo)記：123.5f

數(shù)字字面值中的下劃線（自 1.1 起）

你可以使用下劃線使數(shù)字常量更易讀：

val oneMillion = 1_000_000
val creditCardNumber = 1234_5678_9012_3456L
val socialSecurityNumber = 999_99_9999L
val hexBytes = 0xFF_EC_DE_5E
val bytes = 0b11010010_01101001_10010100_10010010

表示方式

在 Java 平臺(tái)數(shù)字是物理存儲(chǔ)為 JVM 的原生類型，除非我們需要一個(gè)可空的引用（如 Int?）或泛型。 后者情況下會(huì)把數(shù)字裝箱。

注意數(shù)字裝箱不必保留同一性:

val a: Int = 10000
print(a === a) // 輸出“true”
val boxedA: Int? = a
val anotherBoxedA: Int? = a
print(boxedA === anotherBoxedA) // ！?。≥敵觥癴alse”?。?！

另一方面，它保留了相等性:

val a: Int = 10000
print(a == a) // 輸出“true”
val boxedA: Int? = a
val anotherBoxedA: Int? = a
print(boxedA == anotherBoxedA) // 輸出“true”

顯式轉(zhuǎn)換

由于不同的表示方式，較小類型并不是較大類型的子類型。 如果它們是的話，就會(huì)出現(xiàn)下述問題：

// 假想的代碼，實(shí)際上并不能編譯：
val a: Int? = 1 // 一個(gè)裝箱的 Int (java.lang.Integer)
val b: Long? = a // 隱式轉(zhuǎn)換產(chǎn)生一個(gè)裝箱的 Long (java.lang.Long)
print(b == a) // 驚！這將輸出“false”鑒于 Long 的 equals() 會(huì)檢測另一個(gè)是否也為 Long

所以相等性會(huì)在所有地方悄無聲息地失去，更別說同一性了。
因此較小的類型不能隱式轉(zhuǎn)換為較大的類型。 這意味著在不進(jìn)行顯式轉(zhuǎn)換的情況下我們不能把 Byte 型值賦給一個(gè) Int 變量。

val b: Byte = 1 // OK, 字面值是靜態(tài)檢測的
val i: Int = b // 錯(cuò)誤

我們可以顯式轉(zhuǎn)換來拓寬數(shù)字

val i: Int = b.toInt() // OK: 顯式拓寬

每個(gè)數(shù)字類型支持如下的轉(zhuǎn)換:

  • toByte(): Byte
  • toShort(): Short
  • toInt(): Int
  • toLong(): Long
  • toFloat(): Float
  • toDouble(): Double
  • toChar(): Char

缺乏隱式類型轉(zhuǎn)換并不顯著，因?yàn)轭愋蜁?huì)從上下文推斷出來，而算術(shù)運(yùn)算會(huì)有重載做適當(dāng)轉(zhuǎn)換，例如：

val l = 1L + 3 // Long + Int => Long

運(yùn)算

Kotlin支持?jǐn)?shù)字運(yùn)算的標(biāo)準(zhǔn)集，運(yùn)算被定義為相應(yīng)的類成員（但編譯器會(huì)將函數(shù)調(diào)用優(yōu)化為相應(yīng)的指令）。 參見運(yùn)算符重載。

對(duì)于位運(yùn)算，沒有特殊字符來表示，而只可用中綴方式調(diào)用命名函數(shù)，例如:

val x = (1 shl 2) and 0x000FF000

這是完整的位運(yùn)算列表（只用于 Int 和 Long）：

  • shl(bits) – 有符號(hào)左移 (Java 的 <<)
  • shr(bits) – 有符號(hào)右移 (Java 的 >>)
  • ushr(bits) – 無符號(hào)右移 (Java 的 >>>)
  • and(bits) – 位與
  • or(bits) – 位或
  • xor(bits) – 位異或
  • inv() – 位非

浮點(diǎn)數(shù)比較

本節(jié)討論的浮點(diǎn)數(shù)操作如下：

相等性檢測：a == b 與a != b
比較操作符：a < b、 a > b、 a <= b、 a >= b
區(qū)間實(shí)例以及區(qū)間檢測：
a..b、 x in a..b、 x !in a..b
當(dāng)其中的操作數(shù) a 與b都是靜態(tài)已知的 Float 或 Double 或者它們對(duì)應(yīng)的可空類型（聲明為該類型，或者推斷為該類型，或者智能類型轉(zhuǎn)換的結(jié)果是該類型），兩數(shù)字所形成的操作或者區(qū)間遵循 IEEE 754浮點(diǎn)運(yùn)算標(biāo)準(zhǔn)。

然而，為了支持泛型場景并提供全序支持，當(dāng)這些操作符并非靜態(tài)類型為浮點(diǎn)數(shù)（例如是 Any、 Comparable<……>、 類型參數(shù)）時(shí)，這些操作使用為 Float 與 Double 實(shí)現(xiàn)的不符合標(biāo)準(zhǔn)的 equals 與 compareTo，這會(huì)出現(xiàn)：

認(rèn)為 NaN 與其自身相等
認(rèn)為 NaN 比包括正無窮大（POSITIVE_INFINITY）在內(nèi)的任何其他元素都大
認(rèn)為 -0.0小于 0.0

字符

字符用 Char 類型表示。它們不能直接當(dāng)作數(shù)字

fun check(c: Char) {
    if (c == 1) { // 錯(cuò)誤：類型不兼容
        // ……
    }
}

字符字面值用單引號(hào)括起來: '1'。 特殊字符可以用反斜杠轉(zhuǎn)義。 支持這幾個(gè)轉(zhuǎn)義序列：\t、 \b、\n、\r、'、"、\和$。 編碼其他字符要用 Unicode 轉(zhuǎn)義序列語法：'\uFF00'。

我們可以顯式把字符轉(zhuǎn)換為 Int 數(shù)字：

fun decimalDigitValue(c: Char): Int {
    if (c !in '0'..'9')
        throw IllegalArgumentException("Out of range")
    return c.toInt() - '0'.toInt() // 顯式轉(zhuǎn)換為數(shù)字
}

當(dāng)需要可空引用時(shí)，像數(shù)字、字符會(huì)被裝箱。裝箱操作不會(huì)保留同一性。

布爾

布爾用 Boolean 類型表示，它有兩個(gè)值：true 和 false。

若需要可空引用布爾會(huì)被裝箱。

內(nèi)置的布爾運(yùn)算有：

  • || – 短路邏輯或
  • && – 短路邏輯與
  • ! - 邏輯非

數(shù)組

數(shù)組在 Kotlin 中使用 Array 類來表示，它定義了 get 和 set 函數(shù)（按照運(yùn)算符重載約定這會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)?[]）和 size 屬性，以及一些其他有用的成員函數(shù)：

class Array<T> private constructor() {
    val size: Int
    operator fun get(index: Int): T
    operator fun set(index: Int, value: T): Unit

    operator fun iterator(): Iterator<T>
    // ……
}

我們可以使用庫函數(shù) arrayOf() 來創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組并傳遞元素值給它，這樣 arrayOf(1, 2, 3) 創(chuàng)建了 array [1, 2, 3]。 或者，庫函數(shù) arrayOfNulls() 可以用于創(chuàng)建一個(gè)指定大小的、所有元素都為空的數(shù)組。

另一個(gè)選項(xiàng)是用接受數(shù)組大小和一個(gè)函數(shù)參數(shù)的 Array 構(gòu)造函數(shù)，用作參數(shù)的函數(shù)能夠返回給定索引的每個(gè)元素初始值：

// 創(chuàng)建一個(gè) Array<String> 初始化為 ["0", "1", "4", "9", "16"]
val asc = Array(5, { i -> (i * i).toString() })

如上所述，[] 運(yùn)算符代表調(diào)用成員函數(shù) get() 和 set()。

注意: 與 Java 不同的是，Kotlin 中數(shù)組是不型變的（invariant）。這意味著 Kotlin 不讓我們把 Array<String>賦值給 Array<Any>，以防止可能的運(yùn)行時(shí)失?。ǖ悄憧梢允褂?Array<out Any>）。

Kotlin 也有無裝箱開銷的專門的類來表示原生類型數(shù)組: ByteArray、 ShortArray、IntArray 等等。這些類和 Array 并沒有繼承關(guān)系，但是它們有同樣的方法屬性集。它們也都有相應(yīng)的工廠方法:

val x: IntArray = intArrayOf(1, 2, 3)
x[0] = x[1] + x[2]

字符串

字符串用 String 類型表示。字符串是不可變的。 字符串的元素——字符可以使用索引運(yùn)算符訪問: s[i]。 可以用 for 循環(huán)迭代字符串:

for (c in str) {
    println(c)
}

可以用 +操作符連接字符串。這也適用于連接字符串與其他類型的值， 只要表達(dá)式中的第一個(gè)元素是字符串：

val s = "abc" + 1
println(s + "def")

請(qǐng)注意，在大多數(shù)情況下，優(yōu)先使用字符串模板或原始字符串而不是字符串連接。

字符串字面值

Kotlin 有兩種類型的字符串字面值: 轉(zhuǎn)義字符串可以有轉(zhuǎn)義字符，以及原始字符串可以包含換行和任意文本。轉(zhuǎn)義字符串很像 Java 字符串:

val s = "Hello, world!\n"

轉(zhuǎn)義采用傳統(tǒng)的反斜杠方式。參見上面的 字符 查看支持的轉(zhuǎn)義序列。

原始字符串 使用三個(gè)引號(hào)（"""）分界符括起來，內(nèi)部沒有轉(zhuǎn)義并且可以包含換行和任何其他字符:

val text = """
    for (c in "foo")
        print(c)
"""

你可以通過 trimMargin() 函數(shù)去除前導(dǎo)空格：

val text = """
    |Tell me and I forget.
    |Teach me and I remember.
    |Involve me and I learn.
    |(Benjamin Franklin)
    """.trimMargin()

默認(rèn) | 用作邊界前綴，但你可以選擇其他字符并作為參數(shù)傳入，比如 trimMargin(">")。

字符串模板

字符串可以包含模板表達(dá)式 ，即一些小段代碼，會(huì)求值并把結(jié)果合并到字符串中。 模板表達(dá)式以美元符（$）開頭，由一個(gè)簡單的名字構(gòu)成:

val i = 10
println("i = $i") // 輸出“i = 10”

或者用花括號(hào)括起來的任意表達(dá)式:

val s = "abc"
println("$s.length is ${s.length}") // 輸出“abc.length is 3”

原始字符串和轉(zhuǎn)義字符串內(nèi)部都支持模板。 如果你需要在原始字符串中表示字面值 $ 字符（它不支持反斜杠轉(zhuǎn)義），你可以用下列語法：

val price = """
${'$'}9.99
"""
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