Kotlin系列一：基础知识快速入门

目录

​​一 概述​​

​​二 基本类型​​

​​2.1 数字​​

​​2.2 字符类型​​

​​2.3 布尔型​​

​​2.4 数组类型​​

​​2.5 字符串​​

​​三 类型转换和变量定义​​

​​3.1 类型转换​​

​​3.2 变量​​

​​四 函数​​

​​五 控制流：if、when、for、while​​

​​5.1 if条件语句​​

​​5.2 when条件语句​​

​​5.3 For循环​​

​​学习参考​​

一 概述

Android 1.5系统中Google 引入了NDK功能，支持使用C和C++语言来进行一些本地化开发。

17年官宣kotlin为安卓一级开发语言；所以对于安卓开发者，学习kotlin是必须的，这是java最好的第三方库（富语法糖java）。

kotlin将代码编译成同样规格的class文件让Java虚拟机识别，它继承了Java的全部财富，和Java100%兼容的，可以直接调用使用Java编写的代码，也可以无缝使用Java第三方的开源库；Kotlin的类型推断也在Java 8 中被推出，Lambda作为函数式编程的基础也在Java 8版本中加入，两者会越来越像。

Kotlin是函数式编程语言（注1:），Kotlin的语法非常像Scala，python，借鉴了很多语言，学了很多语言发现他们越来越像，就像C#之父Anders Hejlsberg说的：未来的编程语言将逐渐融合各自的特性，而不会只存在单纯的声明式语言或者函数编程语言。

对比Java的一些优势：

与作为命令式语言时代的产物：Java相比，Kotlin对内联函数的支持，使它运行Lambda表达式更快；

提前到编译期的空指针安全检测；

Kotlin有很多现代静态编程语言的特点：类型推断、多范式支持、可空性表达、扩展函数、DSL支持等。这些功能Java也陆续在加入。（2021.5.5注：该句有歧义，Koltlin本身就是静态语言，不要误以为其为动态语言）

二 基本类型

Kotlin完全抛弃了Java中的基本数据类型，全部使用了对象数据类型，在 Kotlin 中，所有东西都是对象；

2.1 数字

基本Kotlin数值类型包括：Byte、Short、Int、Long、Float、Double等。与Java不同的是，Kotlin中的Charactor不属于数值类型。

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。

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。 

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。

注：=== 表示比较对象地址，== 表示比较两个值大小。

2.2 字符类型

Kotlin中字符类型用Charactor表示，与Java不同的是，它们不能直接当作数字，它无法直接使用Char类型的ASCII进行算数运算。如果需要用，得用toInt函数转为相应ASCII。

2.3 布尔型

一些语言比如OC或python中，false、true可以用0、1代替，在Kotlin/Java中不允许。

2.4 数组类型

Kotlin中数组用Array类表示，可以使用库函数 ​​arrayOf()​​​ 来创建一个数组并传递元素值给它。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 }

2.5 字符串

Kotlin中字符串同Java，用String表示。

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。

Kotlin提供了字符串的内嵌表达式，也被称为字符串模板。语法规则：

"hello, ${obj.name}. nice to meet you!"

字符串里嵌入${}这种语法结构的表达式，并在运行时使用表达式执行的结果替代这一部分内容，当表达式中仅有一个变量的时候，还可以将两边的大括号省略：

"hello, $name. nice to meet you!"

三 类型转换和变量定义

3.1 类型转换

精度缺失的问题就不多说了，一般两个不同类型数字在逻辑运算时并不需要特别注意，算术运算符会重载适应不同类型:

val a = 1L + 3  // Long + Int => Long

显示转换：

3.2 变量

Kotlin中定义一个变量，只允许在变量前声明两种关键字：val和var。

1. val（value的简写）用来声明一个不可变的变量，这种变量在初始赋值之后就再也不能重新赋值，对应Java中的final变量。
2. var（variable的简写）用来声明一个可变的变量，这种变量在初始赋值之后仍然可以再被重新赋值，对应Java中的非final变量。

这样设计，是为了解决Java中final关键字没有被合理使用的问题。

使用指导：永远优先使用val来声明一个变量，而当val没有办法满足你的需求时再使用var。

Kotlin的类型推导机制：如下，val关键字定义了一个变量a赋值为10，这里a就会被自动推导成整型变量。

fun main() {
    val a = 10
    println("a = " + a)
}

但对一个变量延迟赋值的话，Kotlin就无法自动推导它的类型了。这时候就需要显式地声明变量类型才行：

val a: Int = 10

四 函数

Kotlin函数语法规则：

fun methodName(param1: Int, param2: Int): Int {
    return 0
}

参数括号后面的部分用于声明该函数会返回什么类型的数据，上例表示该函数会返回一个Int类型的数据。

如果一个函数不返回任何有用的值，它的返回类型是 ​​Unit​​。如果函数不需要返回任何数据，这部分可以不写。

当一个函数中只有一行代码时，Kotlin允许我们不必编写函数体，可以直接将唯一的一行代码写在函数定义的尾部，中间用等号连接即可：

fun largerNumber(num1: Int, num2: Int): Int = max(num1, num2)

再结合Kotlin出色的类型推导机制，由于max()函数返回的是一个Int值，因此Kotlin可以推导出largerNumber()函数返回的必然也是一个Int值，代码可以进一步简化成如下形式：

fun largerNumber(num1: Int, num2: Int) = max(num1, num2)

默认参数：

函数参数可以有默认值，当省略相应的参数时使用默认值。与其他语言相比，这可以减少重载数量：

fun read(b: Array<Byte>, off: Int = 0, len: Int = b.size) { /*……*/ }

如果在默认参数之后的最后一个参数是 lambda表达式，那么它既可以作为具名参数在括号内传入，也可以在括号外传入：

fun foo(bar: Int = 0, baz: Int = 1, qux: () -> Unit) { /*……*/ }

foo(1) { println("hello") }     // 使用默认值 baz = 1
foo(qux = { println("hello") }) // 使用两个默认值 bar = 0 与 baz = 1
foo { println("hello") }        // 使用两个默认值 bar = 0 与 baz = 1

Kotlin函数的可见性修饰符和Java相比变化较大。

Java和Kotlin中函数可见性修饰符之间的区别：

五 控制流：if、when、for、while

5.1 if条件语句

fun largerNumber(num1: Int, num2: Int): Int {
    var value = 0
    if (num1 > num2) {
        value = num1
    } else {
        value = num2
    }
    return value
}

Kotlin中的if语句相比于Java有一个额外的功能，它是可以有返回值的，返回值就是if语句每一个条件中最后一行代码的返回值。因此，上述代码就可以简化成如下形式：

fun largerNumber(num1: Int, num2: Int): Int {
    return if (num1 > num2) {
        num1
    } else {
        num2
    }
}

kotlin的语法糖里，当一个函数只有一行代码时，可以省略函数体部分，直接将这一行代码使用等号串连在函数定义的尾部。虽然上述代码中的largerNumber()函数不止只有一行代码，但是它和只有一行代码的作用是相同的，只是返回了一下if语句的返回值而已，符合该语法糖的使用条件。那么我们就可以将代码进一步精简：

fun largerNumber(num1: Int, num2: Int) = if (num1 > num2) {
    num1
} else {
    num2
}

再精练：

fun largerNumber(num1: Int, num2: Int) = if (num1 > num2) num1 else num2

5.2 when条件语句

Kotlin中的when语句类似于Java中的switch语句，但比Java中的switch语句要灵活很多。Java中的switch只能传入整型或短于整型的变量作为条件，JDK 1.7之后增加了对字符串变量的支持。

编写一个查询考试成绩的功能，输入一个学生的姓名，返回该学生考试的分数，if写法：

fun getScore(name: String) = if (name == "Tom") {
    86
} else if (name == "Jim") {
    77
} else if (name == "Jack") {
    95
} else if (name == "Lily") {
    100
} else {
    0
}

when语句允许传入一个任意类型的参数，然后可以在when的结构体中定义一系列的条件，格式是：

匹配值 -> { 执行逻辑 }

当你的执行逻辑只有一行代码时，{ }可以省略。

当使用when语句的时候，现在我们将代码改成如下写法：

fun getScore(name: String) = when (name) {
    "Tom" -> 86
    "Jim" -> 77
    "Jack" -> 95
    "Lily" -> 100
    else -> 0
}

除了精确匹配之外，when语句还允许进行类型匹配。举个例子。定义一个checkNumber()函数，如下所示：

fun checkNumber(num: Number) {
    when (num) {
        is Int -> println("number is Int")
        is Double -> println("number is Double")
        else -> println("number not support")
    }
}

上述代码中，is关键字就是类型匹配的核心，它相当于Java中的instanceof关键字。

由于checkNumber()函数接收一个Number类型的参数，这是Kotlin内置的一个抽象类，像Int、Long、Float、Double等与数字相关的类都是它的子类，所以就里就可以使用类型匹配来判断传入的参数到底属于什么类型，如果是Int型或Double型，就将该类型打印出来，否则就打印不支持该参数的类型。

when语句还有一种不带参数的用法，虽然这种用法可能不太常用，但有的时候却能发挥很强的扩展性。

拿刚才的getScore()函数举例，如果我们不在when语句中传入参数的话，还可以这么写：

fun getScore(name: String) = when {
    name == "Tom" -> 86
    name == "Jim" -> 77
    name == "Jack" -> 95
    name == "Lily" -> 100
    else -> 0
}

可以看到，这种用法是将判断的表达式完整地写在when的结构体当中。注意，Kotlin中判断字符串或对象是否相等可以直接使用==关键字，而不用像Java那样调用equals()方法。可能你会觉得这种无参数的when语句写起来比较冗余，但有些场景必须使用这种写法才能实现。举个例子，假设所有名字以Tom开头的人，他的分数都是86分，这种场景如果用带参数的when语句来写就无法实现，而使用不带参数的when语句就可以这样写：

fun getScore(name: String) = when {
    name.startsWith("Tom") -> 86
    name == "Jim" -> 77
    name == "Jack" -> 95
    name == "Lily" -> 100
    else -> 0
}

现在不管你传入的名字是Tom还是Tommy，只要是以Tom开头的名字，他的分数就是86分。

5.3 For循环

Java中主要有两种循环语句：while循环和for循环。Kotlin的while循环和Java中的while循环没有任何区别。

Kotlin在for循环方面做了很大幅度的修改，Java中最常用的for-i循环在Kotlin中直接被舍弃了，而Java中另一种for-each循环则被Kotlin进行了大幅度的加强，变成了for-in循环，所以我们只需要学习for-in循环的用法就可以了。

区间的概念

闭区间：[0, 10]

val range = 0..10

左闭右开区间：[0,10)：

val range = 0 until 10

有了区间之后，我们就可以通过for-in循环来遍历这个区间，比如在main()函数中编写如下代码：

fun main() {
    for (i in 0..10) {
        println(i)
    }
}

默认情况下，for-in循环每次执行循环时会在区间范围内递增1，相当于Java for-i循环中i++的效果，而如果你想跳过其中的一些元素，可以使用step关键字：

fun main() {
    for (i in 0 until 10 step 2) {
        println(i)
    }
}

上述代码表示在遍历[0, 10)这个区间的时候，每次执行循环都会在区间范围内递增2，相当于for-i循环中i = i + 2的效果。

 .. 和until关键字都要求区间的左端必须小于等于区间的右端，也就是这两种关键字创建的都是一个升序的区间。如果你想创建一个降序的区间，可以使用downTo关键字，用法如下：

fun main() {
    for (i in 10 downTo 1) {
        println(i)
    }
}

这里我们创建了一个[10, 1]的降序区间。

标注1：

函数式编程是一种编程范式，我们常见的编程范式有命令式编程（Imperative programming），函数式编程，逻辑式编程，常见的面向对象编程是也是一种命令式编程。更多了解推荐参考：​​什么是函数式编程思维？ - 知乎​​

学习参考

1 官网文档 ​​基本语法 - Kotlin 语言中文站​​

2 郭霖：​​《第一行代码》​​