Kotlin Reference: Basic Types

Author: nex3z 2017-05-31

　　本系列翻译自 Kotlin 官方文档，并对一些疑难点添加了备注，以【注】标记。

　　Kotlin 中一切皆对象，也就是说，我们可以调用任意变量的成员函数和属性。虽然一些内置类型的实现经过了优化，但对用户来说，它们仍表现为普通的类，本节就描述了这些类型：数字、字符、布尔和数组。

Numbers

　　Kotlin 对数字的处理和 Java 类似，但又不完全相同。比如说，Kotlin 不会对数字进行隐式的扩大转换，字面值的表现也有不同。

　　Kotlin 提供了以下表示数字的内置类型（这一点和 Java 类似）：

类型	位宽
Double	64
Float	32
Long	64
Int	32
Short	16
Byte	8

　　注意 Kotlin 中的字符不是数字。

## Literal Constants

　　以下方法都可以用来表示整形字面常量：

• 十进制：123
  • 长整形以大写的 L 结尾：123L
• 十六进制：0x0F
• 二进制：0b00001011

注意：Kotlin 不支持八进制字面值。

　　Kotlin 也支持传统的浮点数字表示方法：

• 默认为双精度：123.5，123.5e10
• 单精度浮点以 f 或 F 结尾：123.5f

Underscores in numeric literals (since 1.1)

　　可以在数字字面值中插入下划线来提高可读性，如：

[code lang=”kotlin”]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[/code]

Representation

　　在 Java 平台上，数值类型以 JVM 基本类型（Primitive Type）的形式存储。当引入可为空（Nullable）的数值引用（如 Int?）或泛型时，数值类型会被装箱（Boxing）。

　　注意装箱后的数值不一定会保持一致（Identity）：

[code lang=”kotlin”]val a: Int = 10000
print(a === a) // Prints ‘true’
val boxedA: Int? = a
val anotherBoxedA: Int? = a
print(boxedA === anotherBoxedA) // !!!Prints false!!![/code]

但会保持相等性（Equality）：

[code lang=”kotlin”]val a: Int = 10000
print(a == a) // Prints ‘true’
val boxedA: Int? = a
val anotherBoxedA: Int? = a
print(boxedA == anotherBoxedA) // Prints ‘true'[/code]

【注】Kotlin 中，=== 检查的是引用的等同性，即检查两个引用是否指向同一个对象；== 检查的是结构的等同性，即检查 equals()。更多信息可参考 相等性。

Explicit Conversions

　　由于采用了不同的表示方法，较小的类型不是较大类型的子类，否则就会有下面的问题：

[code lang=”kotlin”]// 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[/code]

由此导致的结果是，相等性也悄悄地被破坏了。

　　因此，较小的类型不会隐式地转换为较大的类型。这意味着，我们不能直接把一个 Byte 类型的值赋给一个 Int 类型的变量：

[code lang=”kotlin”]val b: Byte = 1 // OK, literals are checked statically
val i: Int = b // ERROR[/code]

但可以通过显式地转换来扩展数值的范围：

[code lang=”kotlin”]val i: Int = b.toInt() // OK: explicitly widened[/code]

　　所有数值类型都提供了如下的转换方法：

• toByte(): Byte
• toShort(): Short
• toInt(): Int
• toLong(): Long
• toFloat(): Float
• toDouble(): Double
• toChar(): Char

　　缺乏隐式转换并不会带来明显的问题，因为实际类型可以通过上下文推断出来，且操作符已经为合适的转换进行了重载，例如：

[code lang=”kotlin”]val l = 1L + 3 // Long + Int => Long[/code]

【注】上面的代码中，等号右边 1L 是 Long 型，3 是 Int 型。Long 的 + 操作符有针对 Int 的重载：

[code lang=”kotlin”]operator fun plus(other: Int): Long (source)[/code]

即 Long + Int 的结果是 Long。故等号左边 val l 的类型是 Long。操作符重载的更多内容见操作符重载。

Operations

　　Kotlin 支持数值类型间的一系列标准运算，这些运算都声明为了对应类的方法（编译器会把调用优化为对应的指令），见 Operator Overloading。

　　对于位运算，并没有专用的操作符，但可以用中缀的形式调用命名函数，如：

[code lang=”kotlin”]val x = (1 shl 2) and 0x000FF000[/code]

　　完整的位运算操作符列举如下（仅可用于 Int 和 Long）：

• shl(bits) – 带符号左移（Java 中的 <<）
• shr(bits) – 带符号右移（Java 中的 >>）
• ushr(bits) – 无符号左移（Java 中的 >>>）
• and(bits) – 按位与
• or(bits) – 按位或
• xor(bits) – 按位异或
• inv() – 按位反转

Characters

　　Char 类型用于表示字符，不能把它直接当成数字使用：

[code lang=”kotlin”]fun check(c: Char) {
if (c == 1) { // ERROR: incompatible types
// …
}
}[/code]

　　字符字面值使用单引号：’1’。可以使用反斜杠来转义特殊字符，支持的转义序列有：\t，\b，\n，\r，\'，\"，\\ 和 \$。如果要编码其他字符，可以使用 Unicode 转义序列的语法：'\uFF00'。

　　我们可以显式地把字符转换为 Int 型数值：

[code lang=”kotlin”]fun decimalDigitValue(c: Char): Int {
if (c !in ‘0’..’9′)
throw IllegalArgumentException(“Out of range”)
return c.toInt() – ‘0’.toInt() // Explicit conversions to numbers
}[/code]

　　在引入空引用时，Char 也会被装箱，就像数值类型一样。Char 装箱后也不保持一致性。

Booleans

　　Boolean 表示布尔类型，有 true 和 false 两个值。Boolean 也会在引入空引用时装箱，内置的操作有：

• ||：短路或
• &&：短路与
• !：取反

Arrays

　　Array 表示数组类型，具有 get 和 set 方法（通过操作符重载为 []）和 size 属性，以及其他一些常用成员函数：

[code lang=”kotlin”]class Array private constructor() {
val size: Int
operator fun get(index: Int): T
operator fun set(index: Int, value: T): Unit

operator fun iterator(): Iterator
// …
}[/code]

　　可以使用库函数 arrayOf() 并传递初始值来创建数组，如 arrayOf(1, 2, 3) 会创建数组 [1, 2, 3]。此外，使用库函数 arrayOfNulls() 可以创建指定大小、以 null 填充的数组。

　　还可以使用工厂函数创建数组，需要提供数组容量和一个计算数组各个位置上的值的函数：

[code lang=”kotlin”]// Creates an Array with values [“0”, “1”, “4”, “9”, “16”]
val asc = Array(5, { i -> (i * i).toString() })[/code]

　　就像上面提到的，[] 操作表示调用 get() 和 set() 成员函数。

　　注意：Kotlin 中的数组是不变量，这一点和 Java 不同。这意味着 Kotlin 不允许把 Array<String> 赋给 Array<Any>，因为这样可能会带来运行时错误（但可以使用 Array<out Any>，见 类型投射）。

　　Kotlin 提供了一系列专用的类来表示基本类型数组，以避免装箱带来的开销，如 ByteArray、ShortArray、IntArray 等，这些数组并不继承自 Array 类，但提供了和 Array 相同的方法和属性。它们也有对应的工厂方法，如：

[code lang=”kotlin”]val x: IntArray = intArrayOf(1, 2, 3)
x[0] = x[1] + x[2][/code]

Strings

　　String 表示字符串类型。，String 是不可变的，其中的各个字符可以使用索引操作来访问，如 s[i]。可以使用 for 循环遍历 String：

[code lang=”kotlin”]for (c in str) {
println(c)
}[/code]

String Literals

　　Kotlin 有两种字符串字面值表示方法，带转义的字符串（Escaped String）可以包含转义字符，原始字符串（Raw String）可以包含换行（Newline）和任意文本。带转义的字符串（Escaped String）和 Java 的字符串非常类似：

[code lang=”kotlin”]val s = “Hello, world!\n”[/code]

　　原始字符串使用三个双引号包围，不需要转义，可以包含换行和任意字符，如：

[code lang=”kotlin”]val text = “””
for (c in “foo”)
print(c)
“””[/code]

可以使用 trimMargin() 函数移除开头的空格：

[code lang=”kotlin”]val text = “””
|Tell me and I forget.
|Teach me and I remember.
|Involve me and I learn.
|(Benjamin Franklin)
“””.trimMargin()[/code]

这里的 | 是默认的边界标识符，也可以使用其他字符，只需以参数的形式传递给 trimMargin() 即可，如 trimMargin(">")。

String Templates

　　字符串可以包含模板表达式（Template Expression），表达式的值会被计算并拼接在字符串中。模板表达式以 $ 符号开头，可以包含简单的名称：

[code lang=”kotlin”]val i = 10
val s = “i = $i” // evaluates to “i = 10″[/code]

或者包围在大括号里的任意表达式：

[code lang=”kotlin”]val s = “abc”
val str = “$s.length is ${s.length}” // evaluates to “abc.length is 3″[/code]

　　原始字符串和带转义的字符串都支持模板。如果要在原始字符串中加入 $ 字符（原始字符串不支持反斜杠转义），需要使用如下的语法：

[code lang=”kotlin”]val price = “””
${‘$’}9.99
“””[/code]