什麼是Range
- Range是Kotlin相對Java新增的一種表示式，它表示的是值的範圍，類似於數學中的區間。
- Range的表示式是像這樣子的：
1..20，其中..是運算子，它表示一個閉區間[1, 20]。而右開區間用until表示：1 until 20，即[1, 20)。 - Range表示式一般是和
in和!in操作符一起使用，表示是否包含在該區間內，例如：if (i in 1..20){ //相當於 i >= 1 && i <= 20 ... }複製程式碼 - 對於一些整形的range（
IntRange、LongRange、CharRange）是可以進行迭代的，它們可以和for迴圈一起使用，例如：for (i in 1..4) print(i) // 輸出 "1234" for (i in 4..1) print(i) // 因為"4..1"這個區間為空，所以什麼都沒有輸出複製程式碼Kotlin 1.1以後新增了
Double和Float的range，但是它們只能進行in和!in操作，不能對它們進行迭代。 - 使用
downTo()函式可以對range進行倒序迭代，例如for (i in 4 downTo 1) print(i) // 輸出 "4321"複製程式碼 - 使用
step()函式，可以修改每次迭代增加的值，例如：for (i in 1..4 step 2) print(i) // 輸出 "13" for (i in 4 downTo 1 step 2) print(i) // 輸出 "42"複製程式碼
How it works
range是如何實現和工作的呢？我們知道1..20這個表示式是Int中實現了rangeTO()操作符，它等價於1.rangTo(20)，返回一個IntRange(1, 20)，Kotlin中的原始碼如下
class Int {
//...
operator fun rangeTo(other: Long): LongRange = LongRange(this, other)
//...
operator fun rangeTo(other: Int): IntRange = IntRange(this, other)
//...
}複製程式碼下面將以IntRange為例，簡單分析Range的實現和工作。下圖為IntRange的類圖：
IntRange實現了ClosedRange<T>介面，該介面需要傳入一個實現了Comparable<T>介面的範型，對於IntRange來說就是Int。ClosedRange<T>就相當於上面說的閉區間，區間的兩個端點分別是介面中的兩個引數：start和endInclusive，最主要的是它的contains()函式。start和endInclusive必須要實現該介面的類去override，而contains()已經在ClosedRange中實現了，則不需要進行重寫。這也是Kotlin和Java不同的地方之一：介面中可以有方法實現，也可以只定義方法簽名；也可以有自己的屬性，但是不能對屬性進行初始化，必須由實現它的類進行初始化，否則抽象類就要下崗了。以下是該介面的原始碼：
public interface ClosedRange<T: Comparable<T>> {
/**
* The minimum value in the range.
*/
public val start: T
/**
* The maximum value in the range (inclusive).
*/
public val endInclusive: T
/**
* Checks whether the specified [value] belongs to the range.
*/
public operator fun contains(value: T): Boolean = value >= start && value <= endInclusive
/**
* Checks whether the range is empty.
*/
public fun isEmpty(): Boolean = start > endInclusive
}複製程式碼IntRange中給兩個端點進行賦值，程式碼如下：
public class IntRange(start: Int, endInclusive: Int) : IntProgression(start, endInclusive, 1), ClosedRange<Int> {
override val start: Int get() = first
override val endInclusive: Int get() = last
// ...
}複製程式碼這個first和last是什麼東西？點進去之後，發現是它的父類IntProgression中的值。
public open class IntProgression
internal constructor
(
start: Int,
endInclusive: Int,
step: Int
) : Iterable<Int> {
init {
if (step == 0) throw kotlin.IllegalArgumentException("Step must be non-zero")
}
/**
* The first element in the progression.
*/
public val first: Int = start
/**
* The last element in the progression.
*/
public val last: Int = getProgressionLastElement(start.toInt(), endInclusive.toInt(), step).toInt()
/**
* The step of the progression.
*/
public val step: Int = step
override fun iterator(): IntIterator = IntProgressionIterator(first, last, step)
// ...
companion object {
public fun fromClosedRange(rangeStart: Int, rangeEnd: Int, step: Int): IntProgression = IntProgression(rangeStart, rangeEnd, step)
}
}複製程式碼IntProgression的作用主要有兩個：
- 確定迭代時區間中的最後一個值
last，由於迭代時step可以不為1，這個值有可能不等於區間右邊的值。例如for(i in 1..20 step 3)，最後一個值應該是19。該值通過progressionUtil中的函式計算得來。 -
迭代功能的真正實現。
IntProgression實現了Iterable<T>，這個介面就是用來實現迭代功能。重寫介面的iterator()函式，返回一個迭代器，這個迭代器必須實現Iterator<T>。IntPresssion返回一個IntProgressionIterator的迭代器，迭代需要的hasNext()和next()真正實現就在這個類裡。internal class IntProgressionIterator(first: Int, last: Int, val step: Int) : IntIterator() { private val finalElement = last private var hasNext: Boolean = if (step > 0) first <= last else first >= last private var next = if (hasNext) first else finalElement override fun hasNext(): Boolean = hasNext override fun nextInt(): Int { val value = next if (value == finalElement) { if (!hasNext) throw kotlin.NoSuchElementException() hasNext = false } else { next += step } return value } }複製程式碼public abstract class IntIterator : Iterator<Int> { override final fun next() = nextInt() /** Returns the next value in the sequence without boxing. */ public abstract fun nextInt(): Int }複製程式碼public interface Iterator<out T> { public operator fun next(): T public operator fun hasNext(): Boolean }複製程式碼總結：
IntRange實現的介面ClosedRange實現了區間功能，父類IntProgression實現了迭代功能。LongRange和CharRange原理和IntRange相同。我們只要實現了這個兩個介面，就可以定義自己range，並對它進行迭代操作。
自定義range
- 建立一個實現了
Comparable<T>介面的類，這個類就是區間裡的元素，相當於前面介紹的Int。重寫compareTo操作符函式，重寫該方法之後，就可以使用>、<運算子對該類進行運算。這裡我們以一個MyDate的日期類為例：data class MyDate(val year: Int, val month: Int, val dayOfMonth: Int) : Comparable<MyDate> { override operator fun compareTo(date: MyDate): Int { if (year != date.year) { return year - date.year } else if (month != date.month) { return month - date.month } else { return dayOfMonth - date.dayOfMonth } } }複製程式碼println(MyDate(2016, 11, 11) > MyDate(2017, 10, 10)) // 輸出 false複製程式碼 -
建立一個range類，實現
ClosedRange<T>介面，因為使用Mydate進行比較，這裡的T需要傳入MyDate。給Mydate新增rangeTo操作符函式。class DateRange(override val endInclusive: MyDate, override val start: MyDate) :ClosedRange<MyDate>{ // ... }複製程式碼operator fun MyDate.rangeTo(other:MyDate) = DateRange(this, other)複製程式碼這裡通過擴充套件函式的方式，為
MyDate實現rangeTo操作符函式。返回一個DateRange。呼叫如下：val first = MyDate(2016, 11, 11) val second = MyDate(2017, 10, 10) val other = MyDate(2017, 1, 1) println(other in first..second) // 輸出 true複製程式碼 - 讓
DateRange實現Iterable<MyDate>的介面，重寫介面中的iterator()方法，返回一個Iterator<MyDate>物件，這裡我們返回一個實現Iterator<T>介面的DateInterator物件，該物件真正實現了迭代的hasNext()和next()方法，實現迭代功能：class DateRange( override val start: MyDate, override val endInclusive: MyDate) : Iterable<MyDate>, ClosedRange<MyDate> { override fun iterator(): Iterator<MyDate> = DateIterator(start, endInclusive) }複製程式碼class DateIterator(first: MyDate, val last: MyDate) : Iterator<MyDate> { var hasNext = first <= last var next = if (hasNext) first else last override fun hasNext(): Boolean = hasNext override fun next(): MyDate { val result = next next = next.addOneDay() hasNext = next <= last return result } }複製程式碼fun MyDate.addOneDay():MyDate{ val c = Calendar.getInstance() c.set(this.year, this.month, this.dayOfMonth) c.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 1) return MyDate(c.get(Calendar.YEAR), c.get(Calendar.MONTH), c.get(Calendar.DAY_OF_MONTH)) }複製程式碼
其他的函式
downTo()
整形如Int、Long中可以呼叫，如下：
fun Long.downTo(other: Int): LongProgression {
return LongProgression.fromClosedRange(this, other.toLong(), -1L)
}複製程式碼fun Byte.downTo(other: Int): IntProgression {
return IntProgression.fromClosedRange(this.toInt(), other, -1)
}複製程式碼作用就是迭代的時候，step為-1，例如：
for（i in 5.downTo(1)）{
print(i) //輸出 5 4 3 2 1
}複製程式碼reversed()
是*Progression類中的擴充套件方法，返回一個倒序的序列
fun IntProgression.reversed(): IntProgression {
return IntProgression.fromClosedRange(last, first, -step)
}複製程式碼for (i in (5..1).reversed()){
print(i) //輸出1 2 3 4 5
}複製程式碼step()
也是定義在*Progession類的擴充套件方法中，修改迭代的step，這個值必須為正數，所以該方法不會修改迭代的方向。
fun IntProgression.step(step: Int): IntProgression {
if (step <= 0) throw IllegalArgumentException("Step must be positive, was: $step")
return IntProgression.fromClosedRange(first, last, if (this.step > 0) step else -step)
}
fun CharProgression.step(step: Int): CharProgression {
if (step <= 0) throw IllegalArgumentException("Step must be positive, was: $step")
return CharProgression.fromClosedRange(first, last, if (this.step > 0) step else -step)
}複製程式碼要注意的是，該方法返回的*Progression中的last值可能不是原來的last值。因為要保證(last - first) % step == 0。例如：
(1..12 step 2).last == 11 // progression with values [1, 3, 5, 7, 9, 11]
(1..12 step 3).last == 10 // progression with values [1, 4, 7, 10]
(1..12 step 4).last == 9 // progression with values [1, 5, 9]複製程式碼