深入kotlin - 基础语法

Posted 2021-12-23 颐和园

Import

同 Java 一样，位于同一包内的 class 不需要 import，否则需要 import。但可以指定别名：

import com.example.xxx as zzz

将 xxx 导入，并重命名为 zzz。

判断

if 比 swift 中有所扩展。比较特别的地方是支持三目运算（swift 中时 ? : 三目运算符）：

a = if(c==b) c else b

甚至可以使用多行语句，最后一句的表达式自动返回（不需要 return）:

str = if(a<0) 
	println( "a<0" )
	"负数"
else if(a>0)
	"正数"
else
	"零"

Optional

和 Swift 一样，Kotlin 通过 ? 为所有类型提供 optional 封装。

val a:Int? = 0

判空可以用 == null，也可以用三元运算符 ?: （和 swift 一样）：

var b = a?:0 // 若果 a 为空，b = 0，否则 b = a

或者 isNullOrEmpty() 函数（函数式写法，类似于 java 中的 orElse）：

a?.isNullOrEmpty()

和 swift 一样，kotlin 支持可空链，只要上步调用为空，则不执行下一步调用：

a?.length?.plus(10)?.times(20)

Kotlin 会自动对Optional变量的“危险”操作进行判断，比如直接对一个 Int? 和一个 Int 进行乘法操作会报类型不匹配错误，不能通过编译：

b = a * 2

但如果在进行乘法之前进行了判空，则 kotlin 就不会报错了，编译通过：

if(a!=null)
	b = a*2

判空操作

包含 3 个：

• !! 相当于强制解包（swift 中是 ! ）
• ?: 从语义上说，这也是三元运算符 ?: 的一种，仅仅是第2个表达式省略了，没有必要像 swift 一样平白多引入一个不知所谓的 ?? 关键字
• as? 和 swift 相同

根类

所有的 kotlin 类型都继承自 Any，它就相当于 Java 中的 Object。

增强的 when

Kotlin 中，when 相当于其它语言中的 switch 语句，但进行了某种程度的增强：

when (a) 
	1 -> 
		...
	
	2 -> 
		...
	
	else -> 
		...
	

分支合并

如果多个分支条件所执行的语句一样，则可以对分支进行合并：

when (a) 
	1,2,3,4 -> 
		...
	
	5 -> 
		...
	
	else -> 
		...
	

这里，分支 1，2，3，4 被合并了，它们都执行相同语句块。

支持区间 （Range）

由于 1，2，3，4 是一个连续的数值区间，我们可以使用区间表达式：

when (a) 
	in 1..4 -> 
		...
	
	5 -> 
		...
	
	else -> 
		...
	

in 1…4 表示一个全封闭区间，该区间包含了左边界和右边界，整个区间刚好包含 1，2，3，4。

迄今为止，kotlin 中的 when 跟 swift 中的 switch 语句完全对等。不过是将 switch 换成了 when, case 换成了 ->，default 换成了 else。

不同的是，swift 的 switch 还支持模式匹配。

Return 不是必须的

在 java 中，如果函数有返回值，那么函数必须 return 一个值或表达式作为返回值。在 kotlin 中这个不是必须的，kotlin 会自动采用函数最后一条语句（或表达式）的返回值作为返回值，比如：

fun hello(i:Int)->String 
	when(i)
		0 -> return "hello"
		1 -> return "world"
		else -> return "hello world"
	

可以等同于：

fun hello(i:Int)->String 
	when(i)
		0 -> "hello"
		1 -> "world"
		else -> "hello world"
	

这里 when 语句就是函数的最后一条语句（同时也是表达式），因此 kotlin 会计算 when 表达式的值（即字符串"hello"、"world"和 “hello world” 的三者之一）作为函数返回值。

由于函数体只是一个表达式，我们可以用kotlin 中直接对函数赋值的写法，同时返回类型依靠类型推断。因此可以进一步简化为：

fun hello(i:Int) =
	when(i)
		0 -> "hello"
		1 -> "world"
		else -> "hello world"
	

数组遍历

可以使用 for each 快捷遍历：

for(item in array)
	println(item)

通过下标遍历：

for(item in array.indices)
	println("array[$i] = $array[i]")

同时遍历下标和元素：

for((index, value) in array.withIndex())
	println("array[$index] = $value")

区间

全闭区间

Kotlin 用.. 表示一个全封闭区间(swift 为 ...)，其本质是 Int 类所特有的 rangeTo 运算符。判断一个变量是否位于某个区间，使用 in 关键字：

if (a in 2..10)  // 2..10 等价于 2.rangeTo(10)
	println("in the range")

如果判断不在区间内，则使用 !in 关键字。

修改步进值

步进值用 step 关键字表示。

for (i in 2..10 step 2)

递减区间

区间也可以向下递进，使用关键字 downTo：

for(i in 4 downTo 1) // for(int i=4; i<=1; i--)
for(i in 10 downTo 2 step 4) // for(int i=10, i<=2; i-=4)

半开区间

在 Java 中用得更多的是半开区间（左闭右开）。在 Kotlin 中，半开区间用 until 关键字支持（swift 为 ..<）：

0 until 10 // 左闭右开区间，包含左边界，不包含右边界

in 不仅仅用于区间

in 关键字不仅仅可以用于区间，也可以用于集合，比如数组，用于判断某个值是否在集合中存在：

when 
	"world" in array -> println("world in collection") // 如果 world 存在于数组 array 中，则打印 world in collection

这里，when 完全可以取代传统的 if 语句（swift 中，则用 switch 取代 if）。

集合

kotlin 严格区分可变集合和不可变集合。

可变集合的只读视图

fun main(args: Array<String>) 
    val stringList:MutableList<String> = mutableListOf("hello","world","!") // 1
    val readOnlyView: List<String> = stringList // 2

    println(stringList)

    stringList.add("welcome")

    println(readOnlyView)

    readOnlyView.clear() //3

1. MutableList 类属于可变集合，而 List 属于不可变集合。
2. 定义 stringList （可变集合）的只读视图 readOnlyView 。stringList 是 mutable 集合，将它赋给 readOnlyView，而后者是 unmutable 的，因此可以将后者称为前者的“只读视图”。
3. 因为 readOnlyView 是 unmutable 的，因此 clear 方法不可用，编译器报错。

只读集合支持协变-子类赋给父类

关于协变，请参考“面向对象编程-范型-协变、逆变”一节。在集合中，只读集合是支持协变的，而协变只能用于读，不能用于写。

    val arr = listOf<String>("aa","bb")
    val arr1: List<Any> = arr 

arr 是 List 类型，arr1 是 List 类型，因此第二句代码产生了协变，我们将一个子类 List 赋给了父类 List，导致 arr1 也被“意外”地降级为 List。由于只读集合天然支持协变，所以此句能够通过编译。

快照

   val arr = mutableListOf<String>("aa","bb")

    val arr1 = arr.toList()
    
    arr.add("cc")
    println(arr) // 1
    println(arr1) // 2

1. 打印 [aa, bb, cc]
2. 打印 [aa, bb]

toList 是一个快照方法，它会复制原集合中的元素形成一个“快照”，无论原集合此后发生任何变化，快照中的内容不会改变。

集合的扩展方法

    val arr = listOf(1,3,4,5) // 构造方法
    println(arr.first())	// 访问第一个元素
    println(arr.last())		// 访问最后一个元素

    arr.filter  it %2 == 0 .forEach println(it) // filter 过滤，forEach 遍历
    println(arr.requireNoNulls()) // 如果集合中存在 null 元素，抛出 IllegalArgumentException，否则返回集合的 Iterable
		if(arr.none  it > 10 )  // 如果所有元素都满足 >10 的条件，返回 true，否则 false
        println("没有大于10的元素")
    
		println(arr.firstOrNull()) // 返回第一个元素，如果集合为空，返回 null
    println(arr.lastOrNull()) // 返回最后一个元素，如果集合为空，返回 null
    
		val map = hashMapOf("a" to 1, "b" to 2) // 用扩展方法构造
    println(map["a"]) // 通过下标（key）访问 value

    val map2: Map<String, Int> = HashMap(map) // 通过构造方法构造
    println(map2)

集合的函数式操作

Kotlin支持函数式编程，比如常见集合操作 filter、map、sort、forEach 等：

array.filterit.length>5.mapit.toUpperCase().sorted().forEachprintln(it)

和 Java 8 差不多。需要注意的是 it 是第一个入参的默认参数名。相当于 swift 中的 %0。