KOTLIN开发语言文档（官方文档） -- 2.基本概念

网页链接：https://kotlinlang.org/docs/reference/basic-types.html

2.   基本概念

2.1.  基本类型

从可以在任何变量处理调用成员函数和属性角度来说，在Kotlin开发语言中，一切都是对象。有些类型是内嵌的，它们的实现进行过优化，用户看到的仍是原始类。在这节中，我们说明大部分这些类型：数字，字符，布尔和数组。

2.1.1.   数字

Kotlin开发语言处理数组的方法类似Java开发语言，但是也有差别。例如，没有隐含的数字扩宽的转换，并且在相同的情况下，文字也有些不同。

Kotlin开发语言提供下列内嵌类型表示数字（这是类似Java开发语言）：

类型	位宽度
Double	64
Float	32
Long	64
Int	32
Short	16
Byte	8

注意，在Kotlin开发语言中，字符不属于数组。

2.1.1.1. 文字常数

对于整数值有下面几种文字常数：

—— 十进制数：123

—— 附加大写字母L标准长整数：123L

—— 十六进制数：0x0F

—— 二进制数：0b00001011

注意：不支持八进制数字。

Kotlin开发语言还支持通用的浮点数表示法：

—— 默认是双精度：123.5，123.5e10

—— 附加f或F表示单精度浮点数：123.5F

2.1.1.2. 表示法

在Java开发语言平台上，数字是作为JVM基本类型进行物理存在的，除非需要一个可null数字引用（如：Int?）或包含在泛型。后一种情况下，是将数字装箱的。

注意数字装箱不保持一致性：

val a: Int = 10000
print(a === a) // 打印 'true'
val boxedA: Int? = a
val anotherBoxedA: Int? = a
print(boxedA === anotherBoxedA) // !!!打印 'false'!!!

而另一方面，却保持相等：

val a: Int = 10000
print(a == a) // 打印 'true'
val boxedA: Int? = a
val anotherBoxedA: Int? = a
print(boxedA == anotherBoxedA) // 打印 'true'

2.1.1.3. 显式转换

由于不同的表示法，较小类型不是较大类型的子类型。如果是，就有下列麻烦了：

// 假设代码，没有实际编译:
val a: Int? = 1 // 装箱为Int (java.lang.Integer)
val b: Long? = a // 隐含转换装箱为Long (java.lang.Long)
print(a == b) // 令人惊讶！ 当equals()检查其它部分不是Long，就打印"false"

所以不仅仅是一致性，而且即使相当也会在此默默丢失一部分。

这样，较小的类型不会隐含的转换为较大的类型。这就是说，如果没有进行明确的类型转换，Byte类型值是不能赋值给Int类型变量。

val b: Byte = 1 // OK, 静态文字检查
val i: Int = b // 错误

可以进行明确（显式）的数字宽度转换：

val i: Int = b.toInt() // OK: 显式宽度转换

每项数字类型支持下列转换：

toByte(): Byte

—toShort(): Short

—toInt(): Int

—toLong(): Long

—toFloat(): Float

—toDouble(): Double

—toChar(): Char

因为类型是从上下文推断，以及适当的转换重载了算术运算符，所以隐式转换缺位是很少引人注目的，例如：

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

2.1.1.4. 运算

Kotlin开发语言支持对数字标准的一套运算，它们被声明为相应类成员（但是，编译器优化调用的相应指令）。查看：运算符重载（5.6）。

作为位运算，对于它们没有特殊特性（字符），仅仅命名函数使其能以中缀方式被调用，如：

val x = (1 shl 2) and 0x000FF000

这是完整的位运算列表（仅仅对Int和Long类型有效）：

— shl(bits) – signed shift left (Java’s <<)

— shr(bits) – signed shift right (Java’s >>)

— ushr(bits) – unsigned shift right (Java’s >>>)

— and(bits) – bitwise and

— or(bits) – bitwise or

— xor(bits) – bitwise xor

— inv() – bitwise inversion

2.1.2.   字符

char类型表示字符。它们不能直接作为数组处理：

fun check(c: Char) {
  if (c == 1) { // ERROR: incompatible types
    // ...
  }
}

字符文字是在单引号中：’1’，’ ’，’uFF00’。我们能够明确地转换字符到Int数字：

fun decimalDigitValue(c: Char): Int {
  if (c !in '0'..'9')
    throw IllegalArgumentException("Out of range")
  return c.toInt() - '0'.toInt() // Explicit conversions to numbers
}

在需要可null引用时，像数字、字符是被装箱。装箱操作是不保证一致性的。

2.1.3.   布尔值

Boolean类型表示布尔值，它有两个值：true和false。

如果需要可null引用时，布尔值可以被装箱的。

布尔值的内置的运算包括：

— || – lazy分离 （注：这个“lazy”不知道怎样翻译好，就是 “或”为啥要这样？）

— && – lazy连接

— ! – 非

2.1.4.   数组

在Kotlin开发语言中，Array类表示数组，它有get和set函数（即通过操作符重载约定转成[]），有size属性，以及其他一些有用的成员函数：

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

  fun iterator(): Iterator<T>
  // ...
}

可以用库函数arrayOf()，将数组各项的数值传递给它，来创建一个数组，如：arrayOf(1,2,3)创建数组[1,2,3]。或者，用arrayOfNulls()库函数创建一个指定尺寸（size）的数组，其元素均填充为null。

另一种选择是用工厂函数获得数组尺寸，并且返回指定索引位置的数组元素的初始值：

// Creates an Array<String> with values ["0", "1", "4", "9", "16"]
val asc = Array(5, { i -> (i * i).toString() })

如上所述，[]操作符表示调用成员函数get()和set()。

注意：与Java开发语言不同，在Kotlin开发语言中，数组是不变量。这意味着kotlin开发语言不允许赋值Array<String>到Array<Any>，这防止运行的可能的错误（但是，可以用Array<out Any>，查看：类型推测（3.7.2））。

Kotlin开发语言也有专用类表示原始类型的数组，不需要装箱消耗：ByteArray、ShortArray、IntArray等等。这些类与Array类没有继承关系，但是它们有相同的一组方法和属性。它们中的每一个都有相应的工厂函数：

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

2.1.5.   串

String类型表示串。String是不可变的。串的元素是字符，可以用索引操作访问：s[i]。可以用for循环遍历一个串：

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

2.1.5.1. 串文字

Kotlin开发语言有两种串文字类型：包含转义字符的转义串和包含任意字符和新行符的原始串。转义串非常像Java开发语言的串：

val s = "Hello, world!
"

转义可以用习惯的方法（用）实现。

原始串由三引号（”””）定界的，包含非转义字符、新行符，以及其它任意字符：

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

2.1.5.2. 串模板

串可以包含模板表达式，即：可计算的代码片段，其结果链接到串中。模板表达式以美元符号（$）开始，和简单的名字构成：

val i = 10
val s = "i = $i" // 计算结果是 "i = 10"

或是在大括号中的任意表达式：

val s = "abc"
val str = "$s.length is ${s.length}" // 计算结果是 "abc.length is 3"

在原始串和转义串中，都支持模板。如果需要表达$字符文字，则可以用下列语法：

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

2.2.  包

一个源文件可以是从声明包开始的：

package foo.bar

fun baz() {}
class Goo {}
// ...

源文件中的所有内容（如：类和函数）都包含在包的声明中。所以，在上面例子中，baz()的完整名称是foo.bar.baz，Goo的完整名称是foo.bar.Goo。

如果源文件中没有指明包，则这个文件中的内容属于没有名称的“默认”包。

2.2.1.   导入（import）

除默认的import外，每个文件都可以有自己的import伪指令。Import的句法在语法（6.2）中描述了。

我们既可以导入单个名称，如：

import foo.Bar // Bar is now accessible without qualification

也可以是范围内所有可访问的内容（包、类、对象等等）：

import foo.* // everything in 'foo' becomes accessible

如果有命名冲突，可以在冲突项用as关键字重命名来消除：

import foo.Bar // Bar可以访问
import bar.Bar as bBar // bBar 表示 'bar.Bar'

import关键字不限制导入的类；也可以用途导入其它声明：

—— 顶层函数和属性；

—— 在对象声明（3.12.2）中声明的函数和属性；

—— 枚举常数（3.11）；

不像Java开发语言，Kotlin开发语言没有独立的“import static”句法；所有这些声明都是用常规的import关键字来导入。

2.2.2.   顶层声明的可视范围

如果顶层声明标注private，它是它所在文件的私有的（查看：可视性修饰符（3.4））

2.3.  控制流

2.3.1.   if表达式

在Kotlin开发语言中，if是一个表达式，即：它返回一个值。由于在此规则下普通if运行的很好，因此没有三元运算符（？：else）。

// 传统用法
var max = a 
if (a < b) 
  max = b 
 
// 带else 
var max: Int
if (a > b) 
  max = a 
else 
  max = b 
 
// 作为表达式
val max = if (a > b) a else b

if分支可以是代码块，最后表达式是代码块的值：

val max = if (a > b) { 
    print("Choose a") 
    a 
  } 
  else { 
    print("Choose b") 
    b 
  }

如果用if作为表达式，而不是语句（例如，返回它的值，或赋值给变量），表达式要求有else分支。

查看：if语法（6.2.3.4）

2.3.2.   when表达式

When替代了类似C开发语言的switch操作符。最简单形式如此：

when (x) {
  1 -> print("x == 1")
  2 -> print("x == 2")
  else -> { // Note the block
    print("x is neither 1 nor 2")
  }
}

when将变量与其的所有分支顺序逐一匹配，直至找到条件相符的分支。when即可用作表达式，也可以用作语句，满足条件的分支值就是整个表达式的值。如果它用作语句，个别分支的值将被忽略。（就如同if，每个分支可以是一个代码块，代码块中最后的表达式值就是其值。）

else分支等价与没有其它分支满足条件。如果when用作一个表达式，且编译器无法验证分支条件覆盖了所有的可能情况，则强制性要求else分支。

如果多种情况都有相同的处理方法，也可以用逗号将分支条件组合起来：

when (x) {
  0, 1 -> print("x == 0 or x == 1")
  else -> print("otherwise")
}

可以用任意表达式（不仅仅是常数）作为分支条件：

when (x) {
  parseInt(s) -> print("s encodes x")
  else -> print("s does not encode x")
}

还可以用in或!in检查一个范围（5.2）或集合：

when (x) {
  in 1..10 -> print("x is in the range")
  in validNumbers -> print("x is valid")
  !in 10..20 -> print("x is outside the range")
  else -> print("none of the above")
}

另一种情况，可以用is或!is检查特别类型。注意，由于智能转换（5.4），不需要任何额外的检查就可以访问类型的方法和属性：

val hasPrefix = when(x) {
  is String -> x.startsWith("prefix")
  else -> false
}

when还可以用来替换if-else链。如果没有变量，分支条件就是简单的布尔表达式，且在when条件为true时，执行该分支：

when {
  x.isOdd() -> print("x is odd")
  x.isEven() -> print("x is even")
  else -> print("x is funny")
}

查看：when语法（6.2.3.4.2.1）。

2.3.3.   for循环

for循环遍历提供的任何一个迭代器。句法如下：

for (item in collection)
  print(item)

循环体可以是一个代码块。

for (item: Int in ints) {
  // ...
}

如前所述，for循环遍历提供的任何一个迭代器，即：

—— 有成员iterator()或扩展函数iterator()，它返回类型：

　—— 有成员next()或扩展函数next()，和

　—— 有返回布尔类型的成员hasNext()或扩展函数hasNext()。

所有这三个函数是需要作为操作符的。

如果要利用索引遍历一个数组或列表，可以这样做：

for (i in array.indices)
  print(array[i])

注意，这句“遍历一个范围”是由编译器优化实现的，不需要产生额外的对象。

或者，可以用withIndex库函数：

for ((index, value) in array.withIndex()) {
    println("the element at $index is $value")
}

查看：for语法（6.2.3.3）。

2.3.4.   while循环

while和do…while都是如常规一样工作：

while (x > 0) {
  x--
}

do {
  val y = retrieveData()
} while (y != null) // y is visible here!

查看：while语法（6.2.3.3）。

2.3.5.   循环的中断和继续

Kotlin开发语言支持循环中的传统break和continue操作符。查看：返回和跳转（2.4）。

2.4.  返回和跳转

Kotlin开发语言有三种结构化的跳转操作符：

—— return。默认情况下，由最近的函数返回，或匿名函数的返回。

—— break。终止最近一层循环。

—— continue。继续最近一层循环的下一步。

2.4.1.   中断和继续标签

在Kotlin开发语言中，任何表达式都可以带标签。标签的格式是在标识符后跟@来表示，如：abc@，fooBar@都是合法的标签（查看：语法（6.2））。为了标记表达式，只需要在其前面加上标签即可：

loop@ for (i in 1..100) {
  // ...
}

现在，就可以break或continue到标签了：

loop@ for (i in 1..100) {
  for (j in 1..100) {
    if (...)
      break@loop
  }
}

带有标签的break跳转到标记loop之后的执行点。Continue继续进行标记loop的下一步。

2.4.2.   在标签处返回

Kotlin开发语言在函数体、局部函数和对象表达式中，允许函数嵌套。Return允许我们有外部函数返回。最重要的用例是由Lambda表达式返回。我们这样编写回调：

fun foo() {
  ints.forEach {
    if (it == 0) return
    print(it)
  }
}

返回表达式是由最近函数返回，即：foo。（注意：这样对Lambda表达式仅支持非局部返回到内嵌函数（4.1.5）。）如果要从Lambda表达式返回，就需要标记它限制返回：

fun foo() {
  ints.forEach lit@ {
    if (it == 0) return@lit
    print(it)
  }
}

现在，就仅从Lambda表达式返回。通常，最方便的是用隐含标签：这样标签与传递给Lambda表达式的函数同名。

fun foo() {
  ints.forEach {
    if (it == 0) return@forEach
    print(it)
  }
}

或者，可以用匿名函数（4.2.3.3）替代Lambda表达式。在匿名函数中的return语句是从匿名函数自身返回。

fun foo() {
  ints.forEach(fun(value: Int) {
    if (value == 0) return
    print(value)
  })
}

当返回一个值是，解析器优先给出恰当的返回，如：

return@a 1

就是“在标签@a处返回1”而不是“返回标签表达式（@a 1）”。