Kotlin 基本数据类型

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。 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 的基本数值类型包括 Byte、Short、Int、Long、Float、Double 等。不同于 Java 的是，字符不属于数值类型，是一个独立的数据类型。

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

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
}

如需将数值转换为不同的类型，请使用显示转换。

字面常量

下面是所有类型的字面常量：

• 十进制：123
• 长整型以大写的 L 结尾：123L
• 16 进制以 0x 开头：0x0F
• 2 进制以 0b 开头：0b00001011
• ⚠️ 注意: 8进制不支持

Kotlin 同时也支持传统符号表示的浮点数值：

• Doubles 默认写法: 123.5, 123.5e10
• Floats 使用 f 或者 F 后缀：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（比较两个数字）

Kotlin 中没有基础数据类型，只有封装的数字类型，你每定义的一个变量，其实 Kotlin 帮你封装了一个对象，这样可以保证不会出现空指针。数字类型也一样，所以在比较两个数字的时候，就有比较数据大小和比较两个对象是否相同的区别了。
在 Kotlin 中

• === 表示比较对象地址，引用指向同一对象

• == 表示比较两个值大小，用 equals() 检测。像 a == b 这样的表达式会翻译成

  // 如果 a 不是 null 则调用 equals(Any?) 函数，否则（a 是 null）检测 b 是否与null 引用相等
  a?.equals(b) ?: (b === null)
  

  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

  fun main(args: Array<String>) {
    val a: Int = 10000
    println(a === a) // true，值相等，对象地址相等
  
    //经过了装箱，创建了两个不同的对象
    val boxedA: Int? = a
    val anotherBoxedA: Int? = a
    println(boxedA === anotherBoxedA) //  false，值相等，对象地址不一样
    println(boxedA == anotherBoxedA) // true，值相等,虽然经过了装箱，但是值是相等的，都是10000
  
    val plainA: Int = a
    val plainB: Int = a
    println(plainA === plainB) // true，没经过装箱，只是引用
  }
  

  注意数字装箱不一定保留同一性，要考虑精度问题 ```kotlin val a: Int = 100 val boxedA: Int? = a val anotherBoxedA: Int? = a

val b: Int = 10000 val boxedB: Int? = b val anotherBoxedB: Int? = b

println(boxedA === anotherBoxedA) // true println(boxedB === anotherBoxedB) // false

**另一方面，它保留了相等性**:
```kotlin
val a: Int = 10000
println(a == a) // 输出“true”

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

浮点数比较

当相等性检测的两个操作数都是静态已知的（可空或非空的）Float 或 Double 类型时，该检测遵循 IEEE 754 浮点数运算标准 否则会使用不符合该标准的结构相等性检测，这会导致 NaN 等于其自身，而 -0.0 不等于 0.0。

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（POSITIVE_INFINITY）在内的任何其他元素都大
• 认为 -0.0 小于 0.0

类型转换

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,使用了 toInt() 方法。

val b: Byte = 1        // OK, 字面值是静态检测的
val i: Int = b.toInt() // OK

每种数据类型都有下面的这些方法，可以转化为其它的类型：

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

有些情况下也是可以使用自动类型转化的，前提是可以根据上下文环境推断出正确的数据类型而且数学操作符会做相应的重载。例如下面是正确的：

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。

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：

val x = 5 / 2
//println(x == 2.5) // ERROR: Operator '==' cannot be applied to 'Int' and 'Double'
println(x == 2)

对于任何两个整数类型之间的除法来说都是如此。

val x = 5L / 2
println(x == 2L)

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。

val x = 5 / 2.toDouble()
println(x == 2.5)

位操作符

对于Int和Long类型，还有一系列的位操作符可以使用，分别是：

shl(bits) – 左移位 (Java’s <<)
shr(bits) – 右移位 (Java’s >>)

ushr(bits) – 无符号右移位 (Java’s >>>)

and(bits) – 与
or(bits) – 或
xor(bits) – 异或
inv() – 反向

字符

和 Java 不一样，Kotlin 中的 Char 不能直接和数字操作，Char 必需是单引号 ‘ 包含起来的。

• 比如普通字符 ‘0’，’a’。

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
• \’
• \"
• \

• \$

  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 main() {
  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
  }
  
  decimalDigitValue('1')
  }
  

  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

数组用类 Array 实现，并且还有一个 size 属性及 get 和 set 方法，由于使用 [] 重载了 get 和 set 方法，所以我们可以通过下标很方便的获取或者设置数组对应位置的值。

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>
    // ……
}

数组的创建两种方式：

• 一种是使用函数arrayOf()。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的、所有元素都为空的数组
• 另外一种是使用工厂函数。选项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

如下所示，我们分别是两种方式创建了两个数组：

fun main(args: Array<String>) {
    //[1,2,3]
    val a = arrayOf(1, 2, 3)

    //[0,2,4]
    val b = Array(3, { i -> (i * 2) })

    //读取数组内容
    println(a[0])    // 输出结果：1
    println(b[1])    // 输出结果：2
}

如上所述，[] 运算符代表调用成员函数 get() 和 set()。
⚠️ 注意: Kotlin 中数组是不型变的（invariant）。这意味着 Kotlin 不让我们把 Array 赋值给 Array，以防止可能的运行时失败（但是你可以使用 Array, 参见类型投影）。

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。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。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]

// 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 }

无符号整型

无符号类型自 Kotlin 1.3 起才可用，并且目前处于 Beta 版。详见下文
Kotlin 为无符号整数引入了以下类型：

• kotlin.UByte: 无符号 8 比特整数，范围是 0 到 255
• kotlin.UShort: 无符号 16 比特整数，范围是 0 到 65535
• kotlin.UInt: 无符号 32 比特整数，范围是 0 到 2^32 - 1
• kotlin.ULong: 无符号 64 比特整数，范围是 0 到 2^64 - 1

无符号类型支持其对应有符号类型的大多数操作。
⚠️ 请注意：将类型从无符号类型更改为对应的有符号类型（反之亦然）是二进制不兼容变更
无符号类型是使用另一个尚未稳定特性（即内联类）实现的。

特化的类

与原生类型相同，每个无符号类型都有相应的为该类型特化的表示数组的类型：

• kotlin.UByteArray: 无符号字节数组
• kotlin.UShortArray: 无符号短整型数组
• kotlin.UIntArray: 无符号整型数组
• kotlin.ULongArray: 无符号长整型数组

与有符号整型数组一样，它们提供了类似于 Array 类的 API 而没有装箱开销。
此外，区间与数列也支持 UInt 与 ULong（通过这些类 kotlin.ranges.UIntRange、 kotlin.ranges.UIntProgression、 kotlin.ranges.ULongRange、 kotlin.ranges.ULongProgression）

字面值

为使无符号整型更易于使用，Kotlin 提供了用后缀标记整型字面值来表示指定无符号类型（类似于 Float/Long）：

• 后缀 u 与 U 将字面值标记为无符号。确切类型会根据预期类型确定。如果没有提供预期的类型，会根据字面值大小选择 UInt 或者 ULong ```kotlin val b: UByte = 1u // UByte，已提供预期类型 val s: UShort = 1u // UShort，已提供预期类型 val l: ULong = 1u // ULong，已提供预期类型

val a1 = 42u // UInt：未提供预期类型，常量适于 UInt val a2 = 0xFFFF_FFFF_FFFFu // ULong：未提供预期类型，常量不适于 UInt

- 后缀 uL 与 UL 显式将字面值标记为无符号长整型
```kotlin
val a = 1UL // ULong，即使未提供预期类型并且常量适于 UInt

无符号整数的 beta 状态

无符号类型的设计还是 Beta 版，这意味着其兼容性仅是尽力而为，不能保证。在 Kotlin 1.3+ 中使用无符号算术时，会报一个警告，提示该特性尚未稳定发布。如需消除警告，必须选择加入对无符号类型的使用。
选择加入无符号整型有两种可行的方式：将 API 配置为需要选择加入，或者无需。

• 如需传播选择加入要求，请以 @ExperimentalUnsignedTypes 标注使用了无符号整型的声明。
• 如需选择加入而不传播，要么使用 @OptIn(ExperimentalUnsignedTypes::class) 注解标注声明，要么将 -Xopt-in=kotlin.ExperimentalUnsignedTypes 传给编译器。

你的客户是否必须选择使用你的 API 取决于你，不过请记住，无符号整型是一个非稳定特性，因此使用它们的 API 可能会因语言的变更而发生突然破坏。
技术细节也参见具有选择加入要求的 API 的 KEEP。

深入探讨

关于技术细节与深入探讨请参见无符号类型的语言提案

字符串

和 Java 一样，String 是不可变的。方括号 [] 语法可以很方便的获取字符串中的某个字符，也可以通过 for 循环来遍历：

for (c in str) {
    println(c)
}

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

val s = "abc" + 1
println(s + "def")

⚠️ 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
Kotlin 支持三个引号 “”” 扩起来的字符串，支持多行字符串，比如：

fun main(args: Array<String>) {
    val text = """
    多行字符串
    多行字符串
    """
    println(text)   // 输出有一些前置空格
}

String 可以通过 trimMargin() 方法来删除多余的空白。

fun main(args: Array<String>) {
    val text = """
    |多行字符串
    |菜鸟教程
    |多行字符串
    |Runoob
    """.trimMargin()
    println(text)    // 前置空格删除了
}

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:

fun main(args: Array<String>) {
    val i = 10
    val s = "i = $i" // 求值结果为 "i = 10"
    println(s)
}

或者用花括号扩起来的任意表达式:

val s = "abc"
println("$s.length is ${s.length}") // 输出“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
"""

区间

Kotlin 可通过调用 kotlin.ranges 包中的 rangeTo() 函数及其操作符形式的 .. 轻松地创建两个值的区间。
通常，rangeTo() 会辅以 in 或 !in 函数。

fun main(args: Array<String>) {
    val items = (1..5).toMutableList()

    items.shuffle()
    println("Shuffled items: $items")

    items.replaceAll { it * 2 }
    println("Items doubled: $items")

    items.fill(5)
    println("Items filled with 5: $items")
}