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title: "基本类型：数字、字符串、数组"

基本类型

在 Kotlin 中，所有东西都是对象，在这个意义上讲我们可以在任何变量上调用成员函数和属性。 一些类型可以有特殊的内部表示——例如，数字、字符和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。 在本节中，我们会描述 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 处理数字在某种程度上接近 Java，但是并不完全相同。例如，对于数字没有隐式拓宽转换（如 Java 中 int 可以隐式转换为long——译者注)，另外有些情况的字面值略有不同。

Kotlin 提供了如下的内置类型来表示数字（与 Java 很相近）：

Type Bit width
Double 64
Float 32
Long 64
Int 32
Short 16
Byte 8

注意在 Kotlin 中字符不是数字

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（自 1.1 起）

你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，除非我们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。

注意数字装箱不必保留同一性:

val a: Int = 10000
print(a === a) // 输出“true”
val boxedA: Int? = a
val anotherBoxedA: Int? = a
print(boxedA === anotherBoxedA) // ！！！输出“false”！！！

另一方面，它保留了相等性:

val a: Int = 10000
print(a == a) // 输出“true”
val boxedA: Int? = a
val anotherBoxedA: Int? = a
print(boxedA == anotherBoxedA) // 输出“true”

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(a == b) // 惊！这将输出“false”鉴于 Long 的 equals() 检测其他部分也是 Long

所以同一性还有相等性都会在所有地方悄无声息地失去。

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我们不能把 Byte 型值赋给一个 Int 变量。

val b: Byte = 1 // OK, 字面值是静态检测的
val i: Int = b // 错误

我们可以显式转换来拓宽数字

val i: Int = b.toInt() // OK: 显式拓宽

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

缺乏隐式类型转换并不显著，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）。 参见运算符重载。

对于位运算，没有特殊字符来表示，而只可用中缀方式调用命名函数，例如:

val x = (1 shl 2) and 0x000FF000

这是完整的位运算列表（只用于 Int 和 Long）：

  • shl(bits) – 有符号左移 (Java 的 <<)
  • shr(bits) – 有符号右移 (Java 的 >>)
  • ushr(bits) – 无符号右移 (Java 的 >>>)
  • and(bits) – 位与
  • or(bits) – 位或
  • xor(bits) – 位异或
  • inv() – 位非

浮点数比较

本节讨论的浮点数操作如下：

  • 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，当这些操作符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（POSITIVE_INFINITY）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、\'、\"、\\ 和 \$。 编码其他字符要用 Unicode 转义序列语法：'\uFF00'。

我们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 和 false。

若需要可空引用布尔会被装箱。

内置的布尔运算有：

  • || – 短路逻辑或
  • && – 短路逻辑与
  • ! - 逻辑非

数组

数组在 Kotlin 中使用 Array 类来表示，它定义了 get 和 set 函数（按照运算符重载约定这会转变为 []）和 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>
    // ……
}

我们可以使用库函数 arrayOf() 来创建一个数组并传递元素值给它，这样 arrayOf(1, 2, 3) 创建了 array [1, 2, 3]。 或者，库函数 arrayOfNulls() 可以用于创建一个指定大小、元素都为空的数组。

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：

// 创建一个 Array<String> 初始化为 ["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）。

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。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:

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)
"""

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:

val i = 10
val s = "i = $i" // 求值结果为 "i = 10"

或者用花括号括起来的任意表达式:

val s = "abc"
val str = "$s.length is ${s.length}" // 求值结果为 "abc.length is 3"

原生字符串和转义字符串内部都支持模板。 如果你需要在原生字符串中表示字面值 $ 字符（它不支持反斜杠转义），你可以用下列语法：

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

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