關於 Kotlin REPL 的兩條小貼士

jywhltj發表於2017-09-01
Kotlin

Kotlin 自帶了互動式程式設計命令列，即 REPL（Read-Eval-Print Loop 的簡寫，直譯為 “讀取-求值-輸出”迴圈），尤其適合快速實驗一些東西。 本文只講關於 Kotlin REPL 的兩條 tips：

  1. 如何執行 REPL；
  2. 如何在 REPL 中檢視推斷出的型別。

如何執行 Kotlin REPL

執行 Kotlin REPL 主要有兩種方式：

  1. 在 IntelliJ IDEA 中執行；
  2. 執行獨立的命令列。

直接在 IntelliJ IDEA 中執行 REPL

較新版本的 IntelliJ IDEA（以下簡稱 IDEA）中已經內建了 Kotlin 支援，包括 Kotlin REPL。如果已經安裝了 2017 年版的 IDEA，就可以直接在其中執行 Kotlin REPL。

首先需要在 IDEA 中開啟/建立一個 Kotlin 或者 Java 專案，待專案載入完畢之後，點選如下圖所示的選單：Tools -> Kotlin -> Kotlin REPL：

就會出現 Kotlin REPL 視窗：

在 IDEA 內建的 Kotlin REPL 視窗中鍵入的程式碼，需要按 Ctrl-回車（mac 下為 ⌘↩︎）執行。如果想退出 REPL，點視窗左側的叉號按鈕即可。

IDEA 內建的 REPL 有一些優勢，例如像在程式碼視窗當中一樣擁有語法高亮、智慧提示、程式碼補全等，並且能夠執行專案中的程式碼；但是內建的 REPL 也有一些問題，例如，目前版本在 Windows 下漢字輸出為亂碼等。

執行獨立的 REPL 命令列

某些情況下，我們並不適合使用 IDEA 內建的 Kotlin REPL，比如在遠端 Linux 伺服器上，比如需要在 Windows 下輸出漢字時，再如不需要執行專案相關程式碼並希望少佔資源時。這些情況下都更適合使用獨立的 Kotlin REPL 命令列。

如果本機已安裝較新版本的 IDEA，想要執行 Kotlin REPL 就只需找到它然後執行它即可。它位於 IDEA 所安裝目錄下的 plugins/Kotlin/kotlinc/bin 子目錄中，一般來說如果已安裝 JDK 並已設定好 JAVA_HOME 環境變數，只需將上述子目錄設定為命令搜尋路徑即可通過 kotlinc 命令來執行 Kotlin REPL。對於 Windows 在安裝 JDK 並設定好 JAVA_HOME 之後，可以開啟安裝目錄下的相應子目錄，然後直接雙擊 kotlinc.bat 來執行 REPL。

注：如果 IDEA 有更新過小版本（比如 2017.1.3）或者單獨升級過 Kotlin 外掛，那麼較新版本的 Kotlin REPL 有可能不是在 IDEA 的安裝目錄的子目錄下，而是在類似 ~/.IdeaIC2017.1/config/plugins/Kotlin/kotlinc/bin 這樣的目錄中（Windows 下在 %USERPROFILE%\.IdeaIC2017.1\config\plugins\Kotlin\kotlinc\bin 目錄中）。

如果本機沒有安裝 IDEA 或者在遠端 Linux 伺服器上，還可以安裝獨立的 Kotlin 編譯器。開啟 Kotlin 最新穩定版在 GitHub 上的釋出頁（https://github.com/JetBrains/kotlin/releases/latest）。下載其中的 kotlin-compiler-*.zip 檔案，將其解壓到指定的目錄，然後可以將其中 bin 所在路徑加入到系統的搜尋路徑中。當然這也要求提前安裝好 JDK 並配置好 JAVA_HOME。然後就可以在命令列通過 kotlinc 命令來執行 Kotlin REPL 了（Windows 下還是可以找到對應的 kotlinc.bat 雙擊執行）。

獨立執行的 REPL 命令列遵循通用的命令列操作，如 Ctrl-D 退出、Ctrl-R 反向搜尋、Ctrl-S 正向搜尋等等。

如何在 Kotlin REPL 中檢視推斷出的型別

昨天看了 Benny 新發的文章《val b = a?: 0，a 是 Double 型別，那 b 是什麼型別？》，文中詳述了相關現象並分析了原因，是篇深度好文，在此也推薦給大家。

當時就想邊看邊在 REPL 中做實驗，畢竟做實驗這種事情最適合 REPL 做不過了。

遺憾的是 Kotlin REPL 並不回顯型別。在 Kotlin REPL 中鍵入 Benny 文中的示例程式碼：

kotlin
var a: Double? = null
val b = a ?: 0

並不會有任何回顯，如果想看 b 的型別，確實可以這樣來做：

>>> b::class
class kotlin.Int

這回看到的是 Int，但是這是有問題的。 通過 b::class 這種方式得到的是 b 實際求值結果 0 的型別，而不是 Kotlin 針對 a ?: 0 這個表示式，在實際求值之前（編譯階段）為 b 推斷出的型別。 如果想看 Kotlin 求值之前推斷出的型別，該怎麼辦呢？

答案是用 lambda 表示式，實際上我在上篇文章《Kotlin 版圖解 Functor、Applicative 與 Monad》 中有提及過，只是不明顯：

> {y: Int -> {x: Int -> x + y}} `($)` Maybe.Just(5)
Just(value=(kotlin.Int) -> kotlin.Int)

value= 後面的部分就是 Kotlin 對一個 lambda 表示式的輸出形式，我們可以看一個更直觀的例子：

>>> val f = { 1 }
>>> f
() -> kotlin.Int

f 是一個無參且返回值為 1 的 lambda 表示式。當在 REPL 中對 f 求值時，REPL 中輸出了該 lambda 表示式的型別。這個例子還可以進一步簡化為：

>>> {1}
() -> kotlin.Int

這樣通過 lambda 表示式的返回值型別就能看出 1 在 Kotlin 中被推斷為 Int。如果要在 REPL 中看 Benny 文章標題所說的示例，只需這樣就可以了：

>>> {
... val a: Double? = 2.0
... a ?: 0
... }
() -> kotlin.Any

通過 lambda 返回值的型別可以看出，a ?: 0 會被推斷為 Any。這裡 a 的值是 null 還是 2.0 並不影響型別推斷的結果。 我們還可以再看幾個例子來印證 Benny 的文章：

>>> {if (true) 1 else 2.0}
() -> kotlin.Any
>>> interface I; class A : I; class B : I;
>>> {if (false) A() else B()}
() -> Line_8.I

Line_8.I 表示第 8 行定義的型別 I，也就是說，對於 Int 與 Double 推斷出的公共基類是 Any，而對於 A 與 B 推斷出的公共基類是 I，完全印證了 Benny 文中所講的內容。

本文也發在我的個人部落格上：https://hltj.me/kotlin/2017/08/31/2tips-for-kotlin-repl.html。

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