基本类型
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在 Kotlin 中,所有东西都是对象,在这个意义上讲可以在任何变量上调用成员函数与属性 一些类型可以有特殊的内部表示——例如,数字、字符以及布尔值可以在运行时表示为原生类型值,但是对于用户来说,它们看起来就像普通的类
接下来会描述 Kotlin 中使用的基本类型: 数字 、 字符 、 布尔值 、 数组 与 字符串
数字
Kotlin 提供了一组表示数字的内置类型。 对于整数,有四种不同大小的类型,因此值的范围也不同:
类型 | 大小(比特数) | 最小值 | 最大值 |
Byte | 8 | -128 | 127 |
Short | 16 | -32768 | 32767 |
Int | 32 | -2,147,483,648 (-231) | 2,147,483,647 (231 - 1) |
Long | 64 | -9,223,372,036,854,775,808 (-263) | 9,223,372,036,854,775,807 (263 - 1) |
- 所有以未超出 Int 最大值的整型值初始化的变量都会推断为 Int 类型
- 如果初始值超过了其最大值,那么推断为 Long 类型
- 如需显式指定 Long 型值,请在该值后追加 L 后缀
val one = 1 // Int val threeBillion = 3000000000 // Long val oneLong = 1L // Long val oneByte: Byte = 1
对于浮点数,Kotlin 提供了 Float 与 Double 类型
根据 IEEE 754 标准, 两种浮点类型的十进制位数(即可以存储多少位十进制数)不同。 Float 反映了 IEEE 754 单精度,而 Double 提供了双精度
类型 | 大小(比特数) | 有效数字比特数 | 指数比特数 | 十进制位数 |
Float | 32 | 24 | 8 | 6-7 |
Double | 64 | 53 | 11 | 15-16 |
- 对于以小数初始化的变量,编译器会推断为 Double 类型
- 如需将一个值显式指定为 Float 类型,请添加 f 或 F 后缀
- 如果这样的值包含多于 6~7 位十进制数,那么会将其舍入
val pi = 3.14 // Double val e = 2.7182818284 // Double val eFloat = 2.7182818284f // Float,实际值为 2.7182817
请注意,与一些其他语言不同,Kotlin 中的数字没有隐式拓宽转换
例如,具有 Double 参数的函数只能对 Double 值调用,而不能对 Float、 Int 或者其他数字值调用
fun main() { fun printDouble(d: Double) { print(d) } val i = 1 val d = 1.1 val f = 1.1f printDouble(d) // printDouble(i) // 错误:类型不匹配 // printDouble(f) // 错误:类型不匹配 }
字面常量
数值常量字面值有以下几种:
- 十进制: 123
- Long 类型用大写 L 标记: 123L
- 十六进制: 0x0F
- 二进制: 0b00001011
注意: 不支持八进制
Kotlin 同样支持浮点数的常规表示方法:
- 默认 double:123.5、123.5e10
- Float 用 f 或者 F 标记: 123.5f
数字字面值中的下划线
可以使用下划线使数字常量更易读:
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 平台数字是物理存储为 JVM 的原生类型,除非需要一个可空的引用(如 Int?)或泛型
后者情况下会把数字装箱。注意数字装箱 不一定保留同一性 :
fun main() { //sampleStart val a: Int = 10000 println(a === a) // 输出“true” val boxedA: Int? = a val anotherBoxedA: Int? = a println(boxedA === anotherBoxedA) // !!!输出“false”!!! //sampleEnd }
另一方面,它 保留了相等性 :
fun main() { //sampleStart val a: Int = 10000 println(a == a) // 输出“true” val boxedA: Int? = a val anotherBoxedA: Int? = a println(boxedA == anotherBoxedA) // 输出“true” //sampleEnd }
显式转换
由于不同的表示方式,较小类型并不是较大类型的子类型。 如果它们是的话,就会出现下述问题:
// 假想的代码,实际上并不能编译: val a: Int? = 1 // 一个装箱的 Int (java.lang.Integer) val b: Long? = a // 隐式转换产生一个装箱的 Long (java.lang.Long) print(b == a) // 惊!这将输出“false”鉴于 Long 的 equals() 会检测另一个是否也为 Long
所以相等性会在所有地方悄无声息地失去,更别说同一性了
因此较小的类型不能隐式转换为较大的类型。这意味着在不进行显式转换的情况下不能把 Byte 型值赋给一个 Int 变量
fun main() { //sampleStart val b: Byte = 1 // OK, 字面值是静态检测的 val i: Int = b // 错误 //sampleEnd }
可以 显式转换 来拓宽数字
fun main() { val b: Byte = 1 //sampleStart val i: Int = b.toInt() // OK:显式拓宽 print(i) //sampleEnd }
每个数字类型支持如下的转换:
- toByte(): Byte
- toShort(): Short
- toInt(): Int
- toLong(): Long
- toFloat(): Float
- toDouble(): Double
- toChar(): Char
缺乏隐式类型转换很少会引起注意,因为类型会从上下文推断出来,而算术运算会有重载做适当转换,例如:
val l = 1L + 3 // Long + Int => Long
运算
Kotlin支持数字运算的标准集(+ - * / %),运算被定义为相应的类成员(但编译器会将函数调用优化为相应的指令)
整数除法
请注意,整数间的除法总是返回整数。会丢弃任何小数部分。例如:
fun main() { //sampleStart val x = 5 / 2 //println(x == 2.5) // ERROR: Operator '==' cannot be applied to 'Int' and 'Double' println(x == 2) //sampleEnd }
对于任何两个整数类型之间的除法来说都是如此:
fun main() { //sampleStart val x = 5L / 2 println(x == 2L) //sampleEnd }
如需返回浮点类型,请将其中的一个参数显式转换为浮点类型:
fun main() { //sampleStart val x = 5 / 2.toDouble() println(x == 2.5) //sampleEnd }
位运算
对于位运算,没有特殊字符来表示,而只可用中缀方式调用具名函数,例如:
val x = (1 shl 2) and 0x000FF000
这是完整的位运算列表(只用于 Int 与 Long):
- shl(bits): 有符号左移
- shr(bits): 有符号右移
- ushr(bits): 无符号右移
- and(bits): 位与
- or(bits): 位或
- xor(bits): 位异或
- inv(): 位非
浮点数比较
浮点数操作如下:
- 相等性检测: a == b 与 a != b
- 比较操作符: a < b 、 a > b 、 a <= b 、 a >= b
- 区间实例以及区间检测: a..b 、 x in a..b 、 x !in a..b
当其中的操作数 a 与 b 都是静态已知的 Float 或 Double 或者它们对应的可空类型(声明为该类型,或者推断为该类型,或者智能类型转换的结果是该类型),两数字所形成的操作或者区间遵循 IEEE 754 浮点运算标准
然而,为了支持泛型场景并提供全序支持,当这些操作数并非静态类型为浮点数(例如是 Any 、 Comparable<……> 、 类型参数)时,这些操作使用为 Float 与 Double 实现的不符合标准的 equals 与 compareTo,这会出现:
- 认为 NaN 与其自身相等
- 认为 NaN 比包括正无穷大 POSITIVEINFINITY 在内的任何其他元素都大
- 认为 -0.0 小于 0.0
字符
字符用 Char 类型表示。它们不能直接当作数字
fun check(c: Char) { if (c == 1) { // 错误:类型不兼容 // …… } }
字符字面值用单引号括起来: '1'
特殊字符可以用反斜杠转义: 支持这几个转义序列:\t、 \b、\n、\r、\'、\"、\\ 与 \$ 编码其他字符要用 Unicode 转义序列语法:'\uFF00'
可以显式把字符转换为 Int 数字:
fun decimalDigitValue(c: Char): Int { if (c !in '0'..'9') throw IllegalArgumentException("Out of range") return c.toInt() - '0'.toInt() // 显式转换为数字 }
当需要可空引用时,像数字、字符会被装箱。装箱操作不会保留同一性
布尔
布尔用 Boolean 类型表示:
- 它有两个值: true 与 false
- 若需要可空引用布尔会被装箱
- 内置的布尔运算有:
- || : 逻辑或
- && : 逻辑与
- ! : 逻辑非
数组
数组在 Kotlin 中使用 Array 类来表示,它定义了 get 与 set 函数(按照运算符重载约定这会转变为 [])以及 size 属性,以及一些其他有用的成员函数:
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元素值给它
arrayOf(1, 2, 3) 创建了 array [1, 2, 3]
- 库函数 arrayOfNulls() 可以用于创建一个指定大小的、所有元素都为空的数组
也可以用接受数组大小以及一个函数参数的 Array 构造函数,用作参数的函数能够返回给定索引的每个元素初始值:
fun main() { //sampleStart // 创建一个 Array<String> 初始化为 ["0", "1", "4", "9", "16"] val asc = Array(5) { i -> (i * i).toString() } asc.forEach { println(it) } //sampleEnd }
Kotlin 中数组是 不变的 (invariant)
这意味着 Kotlin 不能把 Array<String> 赋值给 Array<Any>,以防止可能的运行时失败 (但是可以使用 Array<out Any>)
原生类型数组
Kotlin 也有无装箱开销的专门的类来表示原生类型数组: ByteArray 、 ShortArray 、 IntArray 等等。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]
注意:这些类与 Array 并没有继承关系,但是它们有同样的方法属性集
// 大小为 5、值为 [0, 0, 0, 0, 0] 的整型数组 val arr = IntArray(5) // 例如:用常量初始化数组中的值 // 大小为 5、值为 [42, 42, 42, 42, 42] 的整型数组 val arr = IntArray(5) { 42 } // 例如:使用 lambda 表达式初始化数组中的值 // 大小为 5、值为 [0, 1, 2, 3, 4] 的整型数组(值初始化为其索引值) var arr = IntArray(5) { it * 1 }
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:
fun main() { val str = "abcd" //sampleStart for (c in str) { println(c) } //sampleEnd }
可以用 + 操作符连接字符串。这也适用于连接字符串与其他类型的值, 只要表达式中的 第一个元素是字符串 :
fun main() { //sampleStart val s = "abc" + 1 println(s + "def") //sampleEnd }
请注意,在大多数情况下,优先使用字符串模板或原始字符串而不是字符串连接
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
val s = "Hello, world!\n"
原始字符串可以包含换行以及任意文本:原始字符串 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以及任何其他字符:
val text = """ for (c in "foo") print(c) """
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
字符串字面值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:
fun main() { //sampleStart val i = 10 println("i = $i") // 输出“i = 10” //sampleEnd }
或者用 花括号 括起来的任意表达式:
fun main() { //sampleStart val s = "abc" println("$s.length is ${s.length}") // 输出“abc.length is 3” //sampleEnd }
原始字符串与转义字符串内部都支持模板。 如果需要在原始字符串中表示字面值 $ 字符(它不支持反斜杠转义),可以用下列语法:
val price = """ ${'$'}9.99 """