【修煉內功】[kotlin] 聊一聊泛型的可空性

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什麼？泛型本身也可以是nullable？上來就拋這麼個問題實在是不夠友好~

首先回顧，什麼是泛型？Oracle Java Tutorials

Introduced in J2SE 5.0, this long-awaited enhancement to the type system allows a type or method to operate on objects of various types while providing compile-time type safety. It adds compile-time type safety to the Collections Framework and eliminates the drudgery of casting.

泛型的本質是引數化型別，也就是說操作的資料型別被指定為一個引數。簡單來講，泛型就是操作型別的佔位符。

那，為什麼要使用泛型？Oracle Java Tutorials

In a nutshell, generics enable types (classes and interfaces) to be parameters when defining classes, interfaces and methods. Much like the more familiar formal parameters used in method declarations, type parameters provide a way for you to re-use the same code with different inputs. The difference is that the inputs to formal parameters are values, while the inputs to type parameters are types.

泛型的好處是在編譯的時候做型別安全檢查，並且所有的強制轉換都是自動和隱式的，提高程式碼的重用率。

在深入討論泛型的可空性之前，首先看一個簡單的例子 (kotlin中更多泛型的介紹，以及其與java泛型的區別，可以檢視Generics)

fun <T> whoAmI(t: T) {
    val clazz = t::class
    println("I'm $clazz")
}

上面的程式碼是編譯不過的，問題在於

nullable type 'T'是什麼鬼？OK，我們按照提示，為引數t加上!!強制標識為not-null (關於!!的使用，可以檢視Null Safety)

WTF~ 嗶~ 卒~

在繼續討論之前，先關注兩個概念，type parameter和type argument，在一個函式中，前者是函式引數的型別（型別），如translate(java.lang.String, java.lang.String)中的java.lang.String，而後者則是函式呼叫時傳入的具體值（型別），如translate("Hello You!", "zh-cn")中的Hello You及zh-cn，泛型作為一個佔位符，佔的正是type parameter的位

首先簡單瞭解一下argument的可空性，kotlin中控制函式引數值(類屬性值等)的nullable是透過?符號實現的，預設均為non-nullable，如以下程式碼片段是編譯不過的

只有指定引數name為nullable，才可以順利編譯

同樣，對應泛型類，我們也可以指定nullable及non-nullable的type argument

從上例中可以看到，null在kotlin中的型別為Nothing?（kotlin中一切皆為物件）

更多內容請參考 Null Safety

說了這麼多，到底什麼是泛型的可空性（type argument的nullable）？

上例中，之所以可以將forestA指定為Forest<Tree?>，是因為，每一個nullable的type argument都有一個隱式邊界Any?，即如下兩種類宣告完全等價

// T的隱式邊界為Any?
class Forest<T>

// 顯示指定T的邊界為Any?
class Forest<T : Any?>

// 顯示指定T的邊界為Tree?
class Forest<T : Tree?>

如果將Forest中的泛型強制指定為non-nullable會發生什麼

什麼？不能將nullable的Tree?應用到Forest類了！這是因為Forest類的定義中，我們強制將泛型的邊界指定為了non-nullable的Tree

所以，回到文章的開頭，函式whoAmI的錯誤資訊nullable type 'T'指的是哪個鬼？泛型T的預設邊界為Any?，即T : Any?，所以，我們只需要顯示指定T為non-nullable即可

至此，對於nullable及non-nullable的type parameter及type argument是否有所瞭解？

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