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Kotlin 泛型

Kotlin 泛型

泛型,即 "參數化類型",將類型參數化,可以用在類,接口,方法上。

與 Java 一樣,Kotlin 也提供泛型,為類型安全提供保證,消除類型強轉的煩惱。

聲明一個泛型類:

class Box<T>(t: T) {
    var value = t
}

創建類的實例時我們需要指定類型參數:

val box: Box<Int> = Box<Int>(1)
// 或者
val box = Box(1) // 編譯器會進行類型推斷,1 類型 Int,所以編譯器知道我們說的是 Box<Int>。

以下實例向泛型類 Box 傳入整型數據和字符串:

class Box<T>(t : T) {
    var value = t
}
fun main(args: Array<String>) {
    var boxInt = Box<Int>(10)
    var boxString = Box<String>("Runoob")
    println(boxInt.value)
    println(boxString.value)
}

輸出結果為:

10
Runoob

定義泛型類型變量,可以完整地寫明類型參數,如果編譯器可以自動推定類型參數,也可以省略類型參數。

Kotlin 泛型函數的聲明與 Java 相同,類型參數要放在函數名的前面:

fun <T> boxIn(value: T) = Box(value)
// 以下都是合法語句
val box4 = boxIn<Int>(1)
val box5 = boxIn(1)     // 編譯器會進行類型推斷

在調用泛型函數時,如果可以推斷出類型參數,可以省略泛型參數。

以下實例創建了泛型函數 doPrintln,函數根據傳入的不同類型做相應處理:

fun main(args: Array<String>) {
    val age = 23
    val name = "runoob"
    val bool = true
    doPrintln(age)    // 整型
    doPrintln(name)   // 字符串
    doPrintln(bool)   // 布爾型
}
fun <T> doPrintln(content: T) {
    when (content) {
        is Int -> println("整型數字為 $content")
        is String -> println("字符串轉換為大寫:${content.toUpperCase()}")
        else -> println("T 不是整型,也不是字符串")
    }
}

輸出結果為:

整型數字為 23
字符串轉換為大寫:RUNOOB
T 不是整型,也不是字符串

泛型約束

我們可以使用泛型約束來設定一個給定參數允許使用的類型。

Kotlin 中使用 : 對泛型的的類型上限進行約束。

最常見的約束是上界(upper bound):

fun <T : Comparable<T>> sort(list: List<T>) {
    // ……
}

Comparable 的子類型可以替代 T。 例如:

sort(listOf(1, 2, 3)) // OK。Int 是 Comparable<Int> 的子類型
sort(listOf(HashMap<Int, String>())) // 錯誤:HashMap<Int, String> 不是 Comparable<HashMap<Int, String>> 的子類型

默認的上界是 Any?。

對於多個上界約束條件,可以用 where 子句:

fun <T> copyWhenGreater(list: List<T>, threshold: T): List<String>
    where T : CharSequence,
          T : Comparable<T> {
    return list.filter { it > threshold }.map { it.toString() }
}

型變

Kotlin 中沒有通配符類型,它有兩個其他的東西:聲明處型變(declaration-site variance)與類型投影(type projections)。

聲明處型變

聲明處的類型變異使用協變注解修飾符:in、out,消費者 in, 生產者 out。

使用 out 使得一個類型參數協變,協變類型參數只能用作輸出,可以作為返回值類型但是無法作為入參的類型:

// 定義一個支持協變的類
class Runoob<out A>(val a: A) {
    fun foo(): A {
        return a
    }
}
fun main(args: Array<String>) {
    var strCo: Runoob<String> = Runoob("a")
    var anyCo: Runoob<Any> = Runoob<Any>("b")
    anyCo = strCo
    println(anyCo.foo())   // 輸出 a
}

in 使得一個類型參數逆變,逆變類型參數只能用作輸入,可以作為入參的類型但是無法作為返回值的類型:

// 定義一個支持逆變的類
class Runoob<in A>(a: A) {
    fun foo(a: A) {
    }
}
fun main(args: Array<String>) {
    var strDCo = Runoob("a")
    var anyDCo = Runoob<Any>("b")
    strDCo = anyDCo
}

星號投射

有些時候, 你可能想表示你併不知道類型參數的任何信息, 但是仍然希望能夠安全地使用它. 這里所謂"安全地使用"是指, 對泛型類型定義一個類型投射, 要求這個泛型類型的所有的實體實例, 都是這個投射的子類型。

對於這個問題, Kotlin 提供了一種語法, 稱為 星號投射(star-projection):

  • 假如類型定義為 Foo<out T> , 其中 T 是一個協變的類型參數, 上界(upper bound)為 TUpper ,Foo<> 等價於 Foo<out TUpper> . 它表示, 當 T 未知時, 你可以安全地從 Foo<> 中 讀取TUpper 類型的值.
  • 假如類型定義為 Foo<in T> , 其中 T 是一個反向協變的類型參數, Foo<> 等價於 Foo<inNothing> . 它表示, 當 T 未知時, 你不能安全地向 Foo<> 寫入 任何東西.
  • 假如類型定義為 Foo<T> , 其中 T 是一個協變的類型參數, 上界(upper bound)為 TUpper , 對於讀取值的場合, Foo<*> 等價於 Foo<out TUpper> , 對於寫入值的場合, 等價於 Foo<in Nothing> .

如果一個泛型類型中存在多個類型參數, 那么每個類型參數都可以單獨的投射. 比如, 如果類型定義為interface Function<in T, out U> , 那么可以出現以下幾種星號投射:

  1. Function<*, String> , 代表 Function<in Nothing, String> ;
  2. Function<Int, *> , 代表 Function<Int, out Any?> ;
  3. Function<, > , 代表 Function<in Nothing, out Any?> .

注意: 星號投射與 Java 的原生類型(raw type)非常類似, 但可以安全使用

北斗有巢氏 有巢氏北斗