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Kotlin 语言中任何事物都是对象,我们可以访问任何对象的成员函数以及属性。Kotlin 也内建了一些类型,因为这些类型的实现是经过优化的,但对用户而言其实只是一个普通的类。在本文中我们将对这些类型进行详细的描述,包括数值、字符、布尔型以及数组。

数值类型

Kotlin 使用和 Java 类似的方法来处理数值类型,但不完全相同。例如 Kotlin 不支持隐式的类型扩大转换(例如 byte 自动转 int),在某些情况下字面值也略有不同。

Kotlin 提供了下列内建的数值类型(这个跟 Java 差不多):

第 1 段(可获 1.23 积分)
类型位宽
Double64
Float32
Long64
Int32
Short16
Byte8

需要注意的是 Kotlin 中的字符类型并非数值。

字面常量

整数值有下列几种字面常量种类:

  • 十进制: 123
    • Longs 使用大写 L 后缀,例如 L123L
  • 十六进制: 0x0F
  • 二进制: 0b00001011

注意: 不支持八进制

Kotlin 同时也支持传统符号表示的浮点数值:

  • Doubles 默认写法: 123.5123.5e10
  • Floats 使用 f 或者 F 后缀:123.5f

数值字面的下划线 (从 1.1 版本开始)

你可以使用下划线让数值看起来更具可读性:

第 2 段(可获 1.06 积分)
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

表征

在 Java 平台,数值对应的是 JVM 的原生类型,除非我们需要一个允许为空的数值引用(例如 Int?)或者是泛型。后一种情况这些数值会自动封箱成对应的类。

请注意数值的封箱操作不一定需要保留同一性:

val a: Int = 10000
print(a === a) // Prints 'true'
val boxedA: Int? = a
val anotherBoxedA: Int? = a
print(boxedA === anotherBoxedA) // !!!Prints 'false'!!!
第 3 段(可获 0.54 积分)

另外一方面,它保留了相等性:

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

显式的转换

由于不同的表征,更小的类型并不是大一点类型的子类型。否则的话,我们在做下列排序方法的时候就有大麻烦:

// Hypothetical code, does not actually compile:
val a: Int? = 1 // A boxed Int (java.lang.Integer)
val b: Long? = a // implicit conversion yields a boxed Long (java.lang.Long)
print(a == b) // Surprise! This prints "false" as Long's equals() check for other part to be Long as well
第 4 段(可获 0.4 积分)

不只是同一性,甚至是相等性都会在所有地方悄悄的丢失。

后果是更小的类型不能隐式的转换成大的类型。这意味着我们不能将将一个 Int 值赋值给一个 Byte 类型的变量,这需要显式的进行转换。

val b: Byte = 1 // OK, literals are checked statically
val i: Int = b // ERROR

我们可以显式的转换到更大的类型

val i: Int = b.toInt() // OK: explicitly widened

每个数值类型支持如下的转换:

  • toByte(): Byte
  • toShort(): Short
  • toInt(): Int
  • toLong(): Long
  • toFloat(): Float
  • toDouble(): Double
  • toChar(): Char
第 5 段(可获 0.75 积分)

由于编程语言会自动的根据上下文来推断类型,因此隐式的转换很少会被注意到,且算术操作会被重载用于适合的转换,例如:

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

运算

Kotlin 支持在数值上做标准的算术操作,这些操作都是相应类的成员(但编译器会优化这些调用到相应的指令),详情请看 Operator overloading.

而位操作没有特殊的符号,只有使用 infix 形式调用命名的函数,例如:

第 6 段(可获 1.03 积分)
val x = (1 shl 2) and 0x000FF000

这里是位操作的完整列表: (只支持 Int 和 Long):

  • shl(bits) – 带符号的左移 (相当于 Java 的 <<)
  • shr(bits) – 带符号的由移 (Java 的 >>)
  • ushr(bits) – 无符号的右移 (Java >>>)
  • and(bits) – 位与
  • or(bits) – 位或
  • xor(bits) – 位异或
  • inv() – 位非

字符

字符是通过 Char 类型呈现的,不能当成数值来处理:

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

字符使用单引号来定义。特殊的字符可以使用反斜杠来转义。支持这么几个反斜杠转义的特殊字符: \t\b\n\r\'\"\\ 和 \$. 如果是其他的 Unicode 字符,可以用这样的语法:'\uFF00'.

第 7 段(可获 1.03 积分)

我们可以显式的将一个字符转成 Int 数值类型:

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

和数值一样,如果需要时,字符会被装箱成一个允许为空的引用对象。在封箱操作中不会保留字符的标识(Identity)。

布尔值

Boolean 表示布尔值,包含两个值: true 和 false.

Booleans 会在需要允许为空引用时自动装箱。

布尔值内建的操作包括:

  • || – 逻辑或操作
  • && – 逻辑与操作
  • ! - 逻辑非操作
第 8 段(可获 0.75 积分)

数组

Kotlin 的数组是通过 Array 类呈现的,提供 get 和 set 函数,可通过操作符重载转换成 [] ,拥有 size 属性以及一些其他的有用的成员函数:

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>
    // ...
}

可以使用库函数 arrayOf() 来创建一个数组,并传递数组的值给它。例如 arrayOf(1, 2, 3) 会创建一个 [1, 2, 3] 数组。另外 arrayOfNulls() 这个库函数可以用来创建一个指定大小的数组,其初始元素皆为 null。

第 9 段(可获 0.93 积分)

另一个选项是用接受数组大小和一个函数参数的工厂函数,用作参数的函数能够返回 给定索引的每个元素初始值:

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

如上所述,[] 运算符代表调用成员函数 get() 和 set()

注意: 与 Java 不同的是,Kotlin 中数组是不型变的(invariant)。这意味着 Kotlin 不让我们把 Array<String> 赋值给 Array<Any>,以防止可能的运行时失败(但是你可以使用 Array<out Any>, 参见类型投影)。

第 10 段(可获 0.94 积分)

Kotlin 也有无装箱开销的专门的类来表示原生类型数组: ByteArray、 ShortArrayIntArray 等等。这些类和 Array 并没有继承关系,但是 它们有同样的方法属性集。它们也都有相应的工厂方法:

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

字符串

字符串用 String 类型表示。字符串是不可变的。 字符串的元素——字符可以使用索引运算符访问: s[i]。 可以用 for 循环迭代字符串:

第 11 段(可获 0.98 积分)
for (c in str) {
    println(c)
}

字符串字面值

Kotlin 有两种类型的字符串字面值: 转义字符串可以有转义字符,以及原生字符串可以包含换行和任意文本。转义字符串很像 Java 字符串:

val s = "Hello, world!\n"

转义采用传统的反斜杠方式。参见上面的 字符 查看支持的转义序列。

原生字符串 使用三个引号(""")分界符括起来,内部没有转义并且可以包含换行和任何其他字符:

val text = """
    for (c in "foo")
        print(c)
"""
第 12 段(可获 0.98 积分)

你可以通过 trimMargin() 函数去除前导空格:

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

默认 | 用作边界前缀,但你可以选择其他字符并作为参数传入,比如 trimMargin(">")

字符串模板

字符串可以包含模板表达式 ,即一些小段代码,会求值并把结果合并到字符串中。 模板表达式以美元符($)开头,由一个简单的名字构成:

第 13 段(可获 0.81 积分)
val i = 10
val s = "i = $i" // evaluates to "i = 10"

或者在大括号中的任意表达式:

val s = "abc"
val str = "$s.length is ${s.length}" // evaluates to "abc.length is 3"

原生字符串和转义字符串都支持模板功能。如果你需要在转义字符串中替换 $ 字符(不支持反斜杠的转义),你可以使用如下语法:

val price = """
${'$'}9.99
"""
第 14 段(可获 0.53 积分)

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