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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:

Table 1: kotlin 整数
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 FloatDouble 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
Table 2: kotlin 浮点数
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 == ba != b
  • 比较操作符: a < ba > ba <= ba >= b
  • 区间实例以及区间检测: a..bx in a..bx !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 AnyComparable<……> 、 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: truefalse
  • 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 getset 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: ByteArrayShortArrayIntArray 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
  • 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:

  1. 转义字符串可以有转义字符

    val s = "Hello, world!\n"
    
  2. 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
"""

非符号整数

    还处于实验性,略去
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