【Kotlin】初識Kotlin(二)

woodwhale發表於2022-02-23

【Kotlin】初識Kotlin(二)

1、Kotlin的流程控制

流程控制是一門語言中最重要的部分之一,從最經典的if...else...,到之後的switch,再到迴圈控制的for迴圈和while迴圈,都是在開發中離不開的。

之前在第一篇博文中提到了Kotlin中的for迴圈和foreach迴圈,從中可以看出Kotlin在這些流程處理中下了很大一片功夫,也進行了人性化的創新。

接下來我們就從最經典的if ... else ...來講起!

1. if表示式

說起if,我們已經非常熟悉了。也許它的執行效率卻在某些情況下不是最高的,但是它的實用性絕對是最高的!

最傳統的用法我們們不講,我們們講講Kotlin中if創新的用法:

  • if表示式當作三元運算子
  • if塊

(1) 代替三元運算子

Kotlin在操作符中,沒有三元操作符case ? A : B,但是我們仍然有替代方案,那就是Kotlin中的if (case) A else B。在缺少三元操作符這一塊上,Kotlin使用類似了python的方法,使用if ... else ...來代替!

fun main() {
    val flag = 1 == 2
    println(if (flag) "true" else "false")
}

反正只要是三元運算子可以做的,if表示式可以做到!

(2) if塊

塊,就是程式碼塊,也就是說if後面可以帶上程式碼塊,這是Java所做不到的

我們舉一個例子

fun main() {
    val a = -114
    val b = -1919

    val max = if (a > b) {
        println("$a is larger than $b.")
        println("max variable holds value of a.")
        a
    } else {
        println("$b is larger than $a.")
        println("max variable holds value of b.")
        b
    }
    println("max = $max")
}
/*
    -114 is larger than -1919.
    max variable holds value of a.
    max = -114

    程式已結束,退出程式碼0
*/

我們發現,{}內中的內容我們也執行了。注意的一點是,程式碼塊中最後一行是返回值,這也是lambda的特性之一!

這裡不得不提一句,每次在Java中寫三元運算子的時候,總想寫一些騷操作,比如在三元運算子的時候執行方法,但是偏篇不行,非得寫成4行的if...else...,但是在Kotlin中,方法、程式碼塊都能在if ... else ...中實行了,實在是太方便了!

上述的程式碼可以轉換成這樣的:

fun main() {
    val a = -114
    val b = -1919

    val max = if (a > b) shutA(a,b) else shutB(a,b)
    println("max = $max")
}

fun shutA(a: Int, b: Int): Int {
    println("$a is larger than $b.")
    println("max variable holds value of a.")
    return a
}

fun shutB(a: Int, b: Int): Int {
    println("$b is larger than $a.")
    println("max variable holds value of b.")
    return b
}

同樣的,if塊也可以使用if ... else if ... else ...的方式

2. when表示式

這個可是Kotlin獨有的表示式,可以說是switch的增強版,非常的實用!

在上一篇博文講解for迴圈的例子中,我們就簡單的使用了when表示式,現在我們來具體分析一下

我們舉一個簡單的when表示式的例子:

fun main() {
    println("輸入符號")

    val result = when (val operator = readLine()) {
        "+" -> 0
        "-" -> 1
        "*" -> 2
        "/" -> 3
        else -> -1
    }

    println("selected index = $result")
}

我們使用when來進行選擇,()內是選擇的一個物件,這裡選擇的是我們在控制檯寫入的一行字串

對應我們在控制檯寫入的不同的情況,會給reslut變數賦不同的值

再看一種不用when賦值的情況

fun main() {
    val a = 12
    val b = 5

    println("輸入符號 +, -, * , /")
    when (val operator = readLine()) {
        "+" -> println("$a + $b = ${a + b}")
        "-" -> println("$a - $b = ${a - b}")
        "*" -> println("$a * $b = ${a * b}")
        "/" -> println("$a / $b = ${a / b}")
        else -> println("$operator 不是有效符號")
    }
}

這種場景就很類似於switch了,只不過 -> 之後可以執行{}區域內的程式碼塊

還有多情況的when選擇,也可以使用,隔開表示多種情況

fun main() {
    val n = -1
    when (n) {
        1, 2, 3 -> println("n is a positive integer less than 4.")
        0 -> println("n is zero")
        -1, -2 -> println("n is a negative integer greater than 3.")
    }
}

我們還可以配合is關鍵字和!is來判斷是我們選擇的物件是否是某個類

fun main() {
    val mutableListOf = mutableListOf("String", false, 1, 'c')
    mutableListOf.forEach() {
        when(it) {
            is String -> println("String")
            is Boolean -> println("Boolean")
            is Char -> println("Char")
            else -> println("Int")
        }
    }
}

當然,我們還可以判斷區間!在剛開始學程式設計的時候,你肯定做過一種題目,就是考試成績的列印,多少分到多少分是什麼擋位,頻繁的if...else...寫膩了,為何不試試愉快的when呢?

fun main() {
    println("請輸入你的分數")
    when(readLine()?.toInt()) {
        in 0 until 60 -> println("不及格")
        in 60 until 80 -> println("良好")
        in 80 .. 100 -> println("優秀")
        else -> println("請輸入正確的成績")
    }
}

還有最後一種when無參的情況,也就是when 中的引數可能並非滿足我們的需求,我們可以選擇省略該引數

fun main() {
    val tmp = "1"
    val tmp2 = "2"
    when {
        tmp == "1" -> println(tmp)
        tmp2 == "2" -> println(tmp2)
    }
}

這樣會列印出"1",到這裡when就終止啦,我們可以通過這樣的使用方式來進行多個選擇

3. break和continue

首先因為while迴圈和大多數語言沒有太大的區別,所以這裡就不介紹了,直接介紹break和continue

break和continue是配合for迴圈、while迴圈使用的控制迴圈執行的兩個關鍵字。之所以我要講這兩個關鍵字,是因為在Kotlin中有了更強大的使用方式

最基本的使用方式我這裡就不多說了,我直接舉一個Kotlin中特有的例子

fun main(args: Array<String>) {
    first@ for (i in 1..4) {
        second@ for (j in 1..2) {
            println("i = $i; j = $j")
            if (i == 2)
                break@first
        }
    }
}
/*
    i = 1; j = 1
    i = 1; j = 2
    i = 2; j = 1
*/

看著程式碼,你應該理解了break@one的含義,沒錯,中斷用one@標註的這一層迴圈!

瞬間對Kotlin的處理方式佩服的五體投地。在以往要處理各個巢狀迴圈,因為要控制條件,往往不能這麼寫,但是Kotlin支援給for迴圈、while迴圈新增@標註,然後對標註的迴圈體進行break和continue,實在是太香了!

那麼帶標籤的continue也是一樣的使用方式:

fun main(args: Array<String>) {
    here@ for (i in 1..5) {
        for (j in 1..4) {
            if (i == 3 || j == 2)
            continue@here
            println("i = $i; j = $j")
        }
    }
}
/*
    i = 1; j = 1
    i = 2; j = 1
    i = 4; j = 1
    i = 5; j = 1
*/

2、Kotlin的函式

首先說明一點,Kotlin的語言邏輯和C++類似,既可以物件導向,也可以程式導向

我們這裡提及的函式,僅僅是單方面滿足處理需求的,並不是與物件相關的方法

不在物件中的,被稱之為函式

這是 Kotlin 標準庫的連結,可以參閱!

1. 普通函式

Kotlin中變數的定義在第一篇博文中就講了,那麼如果函式中存在引數,一樣的就在()中寫入傳入的引數變數就可以了

值得注意的是Kotlin中是值傳遞,而非引用傳遞,所以更改傳遞進來的區域性變數引數,並不會改變函式之外傳入引數的真實值

例如,一個最簡單的加法函式的編寫:

fun add(a:Int,b:Int) : Int {
    return a+b
}

當然,如果函式返回單個表示式,則可以省略函式主體的花括號{ },並在=符號後指定主體,例如

fun add(a:Int,b:Int) : Int = a+b

當然,再省略一點,可以讓Kotlin自動推斷返回值型別

fun add(a:Int,b:Int) = a+b

2. 中綴函式

中綴函式算是Kotlin的一個特色,使用者可以自定義中綴函式來進行操作

我們之前學習過的區間中的 ..downTountilin等,其實都是中綴函式,包括Map中的to也是中綴函式,之前說是關鍵字,其實並不準確,準確來說是一箇中綴函式

同時,在這裡得提到,與Java不同,Kotlin中沒有按位運河移位運算子,為了解決這種問題,Kotlin官方使用了中綴函式來完成

  • shl - 符號左移
  • shr - 符號右移
  • ushr - 無符號右移
  • and - 按位和
  • or - 按位或
  • xor - 按位異或
  • inv - 按位反轉

那麼如何建立一個帶有中綴符號的函式呢?有下面幾個限制

  • 只有一個引數
  • 在方法前必須加infix關鍵字
  • 必須是成員方法或者擴充套件方法

例如我在自己寫的一個Student類中,定義一個輸出學號的中綴函式callNumber

class Student() {
    infix fun callNumber(number: String) = println("學生的學號為$number")
}
fun main() {
    val student = Student()
    student callNumber "20203199"
}

/*
    學生的學號為20203199
*/

或者我們可以在現有的類中新增中綴函式,例如我在Int型別中新增一個add的中綴函式

infix fun Int.add(tmp:Int) = this+tmp
fun main() {
    println(1 add 2)
}
/*
	3
*/

3. 函式傳參

在Kotlin中,函式傳參相比Java得到了非常強的優化,使用者體驗非常的好,在我看來甚至比python還要好。

(1) 預設引數

Kotlin中執行函式在編寫的時候就設定預設引數,所謂預設引數就是擁有預設值的引數,例如

fun add(a:Int = 114, b:Int = 1919) :Int {
    println("first == $a second == $b")
    return a+b
}

fun main() {
    println(add())
}

/*
    first == 114 second == 1919
    2033
*/

這種情況就是使用了預設的a = 114 b = 1919的情況

那麼如果我們僅僅賦值一個引數呢?

fun add(a:Int = 114, b:Int = 1919) :Int {
    println("first == $a second == $b")
    return a+b
}

fun main() {
    println(add(810))
}

/*
    first == 810 second == 1919
    2729
*/

可以發現Kotlin第一個引數是預設賦值給第一個傳參

那麼如果我們想給第二個引數b賦值,而不給a賦值呢?

fun add(a:Int = 114, b:Int = 1919) :Int {
    println("first == $a second == $b")
    return a+b
}

fun main() {
    println(add(b=810))
}

/*
    first == 114 second == 810
    924
*/

使用指定傳參就可以啦!

(2) 傳入函式(方法)

值得注意的是,Kotlin函式中允許傳入函式(方法)這類引數,步驟比Java簡單太多了,只需要指定型別為()即可,例如:

fun add(a:Int = 114, b:Int = 1919, myMethod : ()->Unit ) :Int {
    myMethod()
    println("first == $a second == $b")
    return a+b
}

fun main() {
    val res = add(myMethod = { println("this is test method") })
    println(res)
}
/*
    this is test method
    first == 114 second == 1919
    2033
*/

這裡傳遞進去的第三個引數就可以是一個方法(函式)myMethod : ()->Unit 的含義是:myMethod 是一個返回值為Unit型別的函式Unit相當於Java中的void型別

上述程式碼等同於

fun add(a:Int = 114, b:Int = 1919, myMethod : ()->Unit ) :Int {
    myMethod()
    println("first == $a second == $b")
    return a+b
}

fun main() {
    val res = add(myMethod = { testMethod() })
    println(res)
}

fun testMethod() = println("this is test method")

也可以這樣寫:

fun add(a:Int = 114, b:Int = 1919, myMethod : ()->Unit ) :Int {
    myMethod()
    println("first == $a second == $b")
    return a+b
}

fun main() {
    val res = add() {
        println("測試方法")
        println("你當然可以在這個方法中寫很多內容!")
    }
    println(res)
}

也就是說,如果函式中只有一個函式引數,我們可以在括號內寫lambda表示式來表述方法,也可以在括號外寫lambda表示式來表示方法。

如果是兩個函式傳參呢?可以這樣寫

fun add(a:Int = 114, b:Int = 1919, myMethod : ()->Unit, myMethod2:()->Unit ) :Int {
    myMethod()
    myMethod2()
    println("first == $a second == $b")
    return a+b
}

fun main() {
    val res = add(myMethod = {println("測試1")}, myMethod2 = { println("測試2") })
    println(res)
}

或者

fun add(a:Int = 114, b:Int = 1919, myMethod : ()->Unit, myMethod2:()->Unit ) :Int {
    myMethod()
    myMethod2()
    println("first == $a second == $b")
    return a+b
}

fun main() {
    val res = add(myMethod = {println("測試1")}) {
        println("測試2")
    }
    println(res)
}

這樣的話,()外層的lambda表示式預設是最後一個函式引數的表述實現

(3) 動態引數

什麼叫做動態引數?也就是可以傳遞很多同型別的但是值不同的引數,例如下面的append()函式

fun myAppend(vararg ch:Char): String {
    val res = StringBuffer()
    ch.forEach {
        res.append(it)
    }
    return res.toString()
}

fun main() {
    val myAppend = myAppend('w', 'o', 'o', 'd', 'w', 'h', 'a', 'l', 'e')
    println(myAppend)
}

/*
    woodwhale
*/

這裡的ch這個引數是不定長的,因為我們使用了vararg修飾

3、Kotlin的更多內容

由於篇幅限制,本篇僅僅講述了Kotlin中的流程控制和函式的部分內容,之後會學習Kotlin的OOP(物件導向)

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