Kotlin Bootcamp 自学（2）：Kotlin基础

前言

运算符与数据类型 (Operators and Types)

数值类型（Numerical Type）

练习使用数据类型

字符串(String)

比较条件和布尔值(Boolean)

比较符号

if...else...

关于空值(Nullability)

关于array, list, 和loop

List

Array

循环loop

此系列文章是博主在通过Kotlin官方的Kotlin Bootcamp for Programmers学习时记录的随笔。

博主之前接触过的编程语言主要有Python， C++， PHP，之前也有使用过Java的Springboot架构来编写一些项目内容。最近因为业务需要，需要接触安卓平台的开发，遂学习Kotlin。

该教程是基于IntelliJ IDEA为编译器的Kotlin教程。

前言

在上一篇文章Kotlin Bootcamp 自学（1）：Hello Kotlin中，我们介绍了什么是Kotlin，如何安装IntelliJ IDEA和JDK，并且用Kotlin运行HelloWorld程序。本篇文章将着重介绍一些基础的Kotlin知识。

运算符与数据类型 (Operators and Types)

数值类型（Numerical Type）

同其他编程语言一样，Kotlin使用 +, -, *, / 来进行加、减、乘、除。

试着在REPL中分别执行以下每一行代码：

1+14-32*36/3    1.0/2.02.0*3.52*3.5

输出结果如下：

1+1
res0: kotlin.Int = 24-3
res1: kotlin.Int = 12*3
res2: kotlin.Int = 66/3
res3: kotlin.Int = 21.0/2.0
res4: kotlin.Double = 0.52.0*3.5
res5: kotlin.Double = 7.02*3.5
res6: kotlin.Double = 7.0

可以看到，Kotlin在数值类型运算中和Python时不同的。Python会使用/和//来区分非整除和整除，Kotlin则是继承了Java的特点，所有除法都是用“/”。刚刚从Python换到Kotlin的时候比较容易犯的错误如下：

#Python中"/"运算符的使用
7/2
3.5

//Kotlin中"/"运算符的使用
7/2
res10: kotlin.Int = 3

相对于Kotlin来说，Python对数值类数据的类型管理相对宽松。如果习惯了Python中的宽松用法，不用明确的数据类型声明，在Kotlin中很容易出现算术上的错误。

除了用+-*/进行符号运算，Kotlin还可以调用类方法来实现符号运算：

//plus()加法
3.5.plus(4)
res11: kotlin.Double = 7.5//div()除法
7.5.div(1.5)
res12: kotlin.Double = 5.0//minus()减法
2.4.minus(1.1)
res13: kotlin.Double = 1.2999999999999998//times()乘法
3.2.times(4)
res14: kotlin.Double = 12.8

在这里，Kotlin相当于将数字封装成了一个Object（如：2.4是一个Double类的Object），并调用了对应类的运算方法来进行运算。这种方法称为boxing(装箱？)。

虽然boxing是一种可行的运算方式，但是官方不建议这种方法的使用。原因也很简单：被封装成object的数字占用的大小比单纯的数字更大，因此在效率上更低。

练习使用数据类型

在Kotlin中，我们可以使用val或者var来声明变量，比如：

val i = 3i
res16: kotlin.Int = 3

我们也可以在声明变量时声明它的数据类型，比如：

val i: Int = 3 //声明变量i为Int类型i
res16: kotlin.Int = 3

既然可以提前声明变量数据类型，那么赋值时的数据类型就要对应：

这里我们把3.0(double类型)赋给Int类型的变量m，发生了错误

如果我们不能像python一样通过赋值的方式把Double转化成Int，那要怎么操作呢？

Kotlin中数据类型转化的方法为to()

例子如下：

如果我们想把变量i转化成byte类型：

val i: Int = 6val bi = i.toByte()bi
res20: kotlin.Byte = 6

Kotlin还允许在数字中间添加分位符以方便阅读（比如一百万的阿拉伯数字表示是1,000,000）：

val oneMillion = 1_000_000oneMillion
res26: kotlin.Int = 1000000val socialSecurityNumber = 999_99_9999LsocialSecurityNumber
res28: kotlin.Long = 999999999

在以上的例子中，我们所有的变量声明都是用了val这个关键词（对应英文value，指“值”）。Kotlin还提供了另一种声明变量的方式，即关键词var（对应英文variable，指“变量”）。从两者的含义中可以看出，似乎只有var关键词才对应“变量”这个词。

事实也确实如此。val和var最大的区别就在于：val是不可变变量，var是可变变量。

要如何理解呢？val更像是我们常说的final变量，即一旦声明，就不能二度赋值改变：

（当然，如果是再次输入val oneMillion = 999_999的话，oneMillion的值会变成999999。但是个人认为这样并不是对同一个变量重新赋值，而是删除旧变量后新建了一个变量。在后面关于指针的章节中，会详细解释）

字符串(String)

Kotlin中的字符串和大部分语言的字符串相同，' '表示单个字符(char)，" "表示一串字符(String)，+可以拼接字符串。字符串模版中调用字符串变量可以使用$字符(类似Javascript)。

比较条件和布尔值(Boolean)

比较符号

Kotlin的比较符号格式与大部分语言相同：>, <, ==, <= >=, !=。

**值得一提的是，Kotlin也支持字符进行比较（如"A" < "a"）。具体数值大小请参考ASCII码。

if...else...

if else判断句的格式基本上和Java一样：

val numberOfFish = 50
val numberOfPlants = 23
if (numberOfFish > numberOfPlants) {println("Good ratio!")
} else {println("Unhealthy ratio")
}

输出：

Good Ratio!

在if条件中也可以使用range：

val fish = 50
if (fish in 1..100) {println(fish)
}

输出：

在多个逻辑判断时，可以用&&(and)，||(or)来表示对应逻辑，同样else if也适用于Kotlin：

if (numberOfFish == 0) {println("Empty tank")
} else if (numberOfFish < 40) {println("Got fish!")
} else {println("That's a lot of fish!")
}

That's a lot of fish!  //由于之前定义的numberOfFish是50，所以执行最后一个判断条件

以上的if else判断条件可以由关键字when来代替：

when (numberOfFish) {0  -> println("Empty tank")in 1..39 -> println("Got fish!")else -> println("That's a lot of fish!")
}

That's a lot of fish!

关于空值(Nullability)

在我们的第一章中提到过，Kotlin是一个对空值管理很严谨的语言。那具体体现在哪些方面呢？

首先，我们试着给一个Int变量赋值null：

可以看到报错显示null不能赋给非空类型(non-null type)Int。

如果想要说明某个变量可以被赋值为null，则需要添加"?"

var i: Int? = null
//以上代码不报错

如果有复杂的数据结构，比如list：

可以通过规定list可否有空值来限定list中的数据可否为null。如List<String?>代指可以出现空值的字符串list，List<String>则是不可有空值的字符串list。但是两个List可以为空：

关于更多Null Safety的讨论，后续几章会涵盖。同时官方也给出了较为详细的解释：Null safety | Kotlin

如果我们想对某个数据类型的变量进行方法调用，如果该变量值为null，则会出现错误。比如我们之间提到的Int类型：

这里Kotlin提示我们正在用不安全的方法对一个可能为空的变量进行操作。如果想要对一个可能为空的变量进行方法调用，应该同样使用"?"来修饰方法：

图中?.的作用即是告诉系统该变量可能为空。如果为空，则不会执行dec()操作。在dec()后的?:则是常见的三目操作符（the Elvis Operator）。即：如果?:前为可执行操作或True，就执行?:前的操作，否则执行?:后的操作。

值得注意的是，如果想通过以下代码实现上面的三目操作符语句会报错：

var numNull: Int? = nullif (numNull != null) {numNull = numNull.dec()}else{numNull = 0}
//error: smart cast to 'Int' is impossible, because 'numNull' is a mutable property that could have been changed by this time
//    numNull = numNull.dec()
//            ^

报错中指出，这个赋值的操作无法保证正确运行，因为numNull的类型为Int?，所以在第一个非空判断之后，numNull实际上仍有可能会出现值变为null的情况。因此普通的赋值在此处仍有出现NPE(Null Pointer Exception)的可能。numNull.dec()是错误的原因，因此要修改为numNull?.dec()。

**如果，如果，你真的很喜欢看到NPE，你可以使用!!符号来强制将任何数值转化成非空数值类型。

关于array, list, 和loop

List

通过listOf()指令来声明一个不能变动的list。

val school = listOf("Harvard", "PKU", "Tsinghua")

具体不能变动的表现如下：

如果想要使一个list可以变动的话，应使用mutableListOf():

val mutableSchool = mutableListOf("Harvard", "PKU", "Tsinghua")

Array

Array不同于List，它的大小是在声明时就被固定的，因此无论如何Array都不可以被添加或删除元素，除非是将原来的array赋值到一个新的array上。

Array中的元素没有给明确的类型限制，所以可以出现String和Int混用的情况：

当然，你也可以声明规定一个array中的数据类型：

用"+"可以将两个array组合到一起

List和Array可以组合使用：

可以看到，输出结果中出现了一串地址。这里是因为我们没有使用java.util.Arrays.toString来表示Array。List的输出则没有问题。

Kotlin也允许通过直接声明Array大小来新建Array:

以上代码中，it代表array index。{}中的内容为初始化array时的操作

循环loop

for循环：

val school = arrayOf("shark", "salmon", "minnow")
for (element in school) {print(element + " ")
}

输出：

shark salmon minnow

for循环中元素和索引同事输出：

for ((index, element) in school.withIndex()) {println("Item at $index is $element\n")
}

输出：

var bubbles = 0//while循环while (bubbles < 50) {bubbles++}println("$bubbles bubbles in the water\n")//dowhile循环do {bubbles--} while (bubbles > 50)println("$bubbles bubbles in the water\n")//repeat循环repeat(2) {println("A fish is swimming")}

输出：

50 bubbles in the water
49 bubbles in the water
A fish is swimming
A fish is swimming

以上便是Kotlin Bootcamp中第二章节的内容。第二章中主要介绍了Kotlin中赋值、空值管理、循环等相关的知识。第三章中，会着重介绍函数相关的内容。

感谢阅读。

2022/6/4

Edward