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基本语法

这是基本语法元素及其示例的集合。在每个部分的末尾,你都会找到一个指向相关主题详细描述的链接。

你还可以通过 JetBrains Academy 提供的免费 Kotlin Core 学习路径学习所有 Kotlin 基本知识。

包声明与导入

包声明应位于源文件顶部:

kotlin
package my.demo

import kotlin.text.*

// ...

无需匹配目录和包:源文件可以在文件系统中任意放置。

关于详情请参见

程序入口点

Kotlin 应用程序的入口点是 main 函数:

kotlin
fun main() {
    println("Hello world!")
}

main 的另一种形式接受可变数量的 String 实参:

kotlin
fun main(args: Array<String>) {
    println(args.contentToString())
}

打印到标准输出

print 将其实参打印到标准输出:

kotlin
fun main() {
    print("Hello ")
    print("world!")
}

println 打印其实参并添加一个换行符,以便下一次打印的内容出现在下一行:

kotlin
fun main() {
    println("Hello world!")
    println(42)
}

从标准输入读取

readln() 函数从标准输入读取。此函数将用户输入的整行读取为字符串。

你可以将 println()readln()print() 函数结合使用,以打印请求和显示用户输入的提示信息:

kotlin
// 打印请求输入的提示信息
println("Enter any word: ")

// 读取并存储用户输入。例如:Happiness
val yourWord = readln()

// 打印包含输入内容的提示信息
print("You entered the word: ")
print(yourWord)
// You entered the word: Happiness

关于更多信息,请参见 读取标准输入

函数

一个带有两个 Int 形参和 Int 返回类型的函数:

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

fun main() {
    print("sum of 3 and 5 is ")
    println(sum(3, 5))
}

函数体可以是表达式。其返回类型被推断:

kotlin
fun sum(a: Int, b: Int) = a + b

fun main() {
    println("sum of 19 and 23 is ${sum(19, 23)}")
}

一个不返回任何有意义的值的函数:

kotlin
fun printSum(a: Int, b: Int): Unit {
    println("sum of $a and $b is ${a + b}")
}

fun main() {
    printSum(-1, 8)
}

Unit 返回类型可以省略:

kotlin
fun printSum(a: Int, b: Int) {
    println("sum of $a and $b is ${a + b}")
}

fun main() {
    printSum(-1, 8)
}

关于详情请参见 函数

变量

在 Kotlin 中,你使用关键字 valvar 声明变量,后跟变量名。

使用 val 关键字声明只赋值一次的变量。这些是不可变的、只读的局部变量,初始化后不能重新赋值为不同的值:

kotlin
fun main() {
    // 声明变量 x 并将其初始化为值 5
    val x: Int = 5
    // 5
    println(x)
}

使用 var 关键字声明可以重新赋值的变量。这些是可变变量,你可以在初始化后更改它们的值:

kotlin
fun main() {
    // 声明变量 x 并将其初始化为值 5
    var x: Int = 5
    // 将新值 6 重新赋值给变量 x
    x += 1
    // 6
    println(x)
}

Kotlin 支持类型推断,并自动识别已声明变量的数据类型。在声明变量时,你可以省略变量名后面的类型:

kotlin
fun main() {
    // 声明变量 x 并将其初始化为值 5;`Int` 类型被推断
    val x = 5
    // 5
    println(x)
}

你只能在初始化变量后才能使用它们。你可以在声明时初始化变量,也可以先声明变量再稍后初始化。在后一种情况下,你必须指定数据类型:

kotlin
fun main() {
    // 在声明时初始化变量 x;无需指定类型
    val x = 5
    // 声明变量 c 但不初始化;需要指定类型
    val c: Int
    // 在声明后初始化变量 c
    c = 3
    // 5
    // 3
    println(x)
    println(c)
}

你可以在顶层声明变量:

kotlin
val PI = 3.14
var x = 0

fun incrementX() {
    x += 1
}
// x = 0; PI = 3.14
// incrementX()
// x = 1; PI = 3.14

fun main() {
    println("x = $x; PI = $PI")
    incrementX()
    println("incrementX()")
    println("x = $x; PI = $PI")
}

关于声明属性的信息,请参见 属性

创建类与实例

要定义一个类,请使用 class 关键字:

kotlin
class Shape

类的属性可以列在其声明或类体中:

kotlin
class Rectangle(val height: Double, val length: Double) {
    val perimeter = (height + length) * 2
}

在类声明中列出的带有形参的默认构造函数自动可用:

kotlin
class Rectangle(val height: Double, val length: Double) {
    val perimeter = (height + length) * 2
}
fun main() {
    val rectangle = Rectangle(5.0, 2.0)
    println("The perimeter is ${rectangle.perimeter}")
}

类之间的继承通过冒号 (:) 声明。类默认是 final 的;要使一个类可继承,请将其标记为 open

kotlin
open class Shape

class Rectangle(val height: Double, val length: Double): Shape() {
    val perimeter = (height + length) * 2
}

关于构造函数和继承的更多信息,请参见 对象与实例

注释

与大多数现代语言一样,Kotlin 支持单行(或_行末_)和多行()注释:

kotlin
// 这是单行注释

/* 这是多行注释
   多行内容。 */

Kotlin 中的块注释可以嵌套:

kotlin
/* 注释从此处开始
/* 包含一个嵌套注释 */
并在此处结束。 */

关于文档注释语法的信息,请参见 Kotlin 代码文档化

字符串模板

kotlin
fun main() {
    var a = 1
    // 模板中的简单名称:
    val s1 = "a is $a"

    a = 2
    // 模板中的任意表达式:
    val s2 = "${s1.replace("is", "was")}, but now is $a"
    println(s2)
}

关于详情请参见 字符串模板

条件表达式

kotlin
fun maxOf(a: Int, b: Int): Int {
    if (a > b) {
        return a
    } else {
        return b
    }
}

fun main() {
    println("max of 0 and 42 is ${maxOf(0, 42)}")
}

在 Kotlin 中,if 也可以用作表达式:

kotlin
fun maxOf(a: Int, b: Int) = if (a > b) a else b

fun main() {
    println("max of 0 and 42 is ${maxOf(0, 42)}")
}

关于详情请参见 if-表达式

for 循环

kotlin
fun main() {
    val items = listOf("apple", "banana", "kiwifruit")
    for (item in items) {
        println(item)
    }
}

或者:

kotlin
fun main() {
    val items = listOf("apple", "banana", "kiwifruit")
    for (index in items.indices) {
        println("item at $index is ${items[index]}")
    }
}

关于详情请参见 for 循环

while 循环

kotlin
fun main() {
    val items = listOf("apple", "banana", "kiwifruit")
    var index = 0
    while (index < items.size) {
        println("item at $index is ${items[index]}")
        index++
    }
}

关于详情请参见 while 循环

when 表达式

kotlin
fun describe(obj: Any): String =
    when (obj) {
        1          -> "One"
        "Hello"    -> "Greeting"
        is Long    -> "Long"
        !is String -> "Not a string"
        else       -> "Unknown"
    }

fun main() {
    println(describe(1))
    println(describe("Hello"))
    println(describe(1000L))
    println(describe(2))
    println(describe("other"))
}

关于详情请参见 when 表达式与语句

区间

使用 in 操作符检测数字是否在区间内:

kotlin
fun main() {
    val x = 10
    val y = 9
    if (x in 1..y+1) {
        println("fits in range")
    }
}

检测数字是否超出区间:

kotlin
fun main() {
    val list = listOf("a", "b", "c")

    if (-1 !in 0..list.lastIndex) {
        println("-1 is out of range")
    }
    if (list.size !in list.indices) {
        println("list size is out of valid list indices range, too")
    }
}

迭代区间:

kotlin
fun main() {
    for (x in 1..5) {
        print(x)
    }
}

或迭代数列:

kotlin
fun main() {
    for (x in 1..10 step 2) {
        print(x)
    }
    println()
    for (x in 9 downTo 0 step 3) {
        print(x)
    }
}

关于详情请参见 区间与数列

集合

迭代集合:

kotlin
fun main() {
    val items = listOf("apple", "banana", "kiwifruit")
    for (item in items) {
        println(item)
    }
}

使用 in 操作符检测集合是否包含对象:

kotlin
fun main() {
    val items = setOf("apple", "banana", "kiwifruit")
    when {
        "orange" in items -> println("juicy")
        "apple" in items -> println("apple is fine too")
    }
}

使用 lambda 表达式 过滤和映射集合:

kotlin
fun main() {
    val fruits = listOf("banana", "avocado", "apple", "kiwifruit")
    fruits
      .filter { it.startsWith("a") }
      .sortedBy { it }
      .map { it.uppercase() }
      .forEach { println(it) }
}

关于详情请参见 集合概览

可空值与 null 检测

当可能存在 null 值时,引用必须显式标记为可空。可空类型名称的末尾带有 ?

如果 str 不包含整数,则返回 null

kotlin
fun parseInt(str: String): Int? {
    // ...
}

使用返回可空值的函数:

kotlin
fun parseInt(str: String): Int? {
    return str.toIntOrNull()
}

fun printProduct(arg1: String, arg2: String) {
    val x = parseInt(arg1)
    val y = parseInt(arg2)

    // 使用 `x * y` 会报错,因为它们可能包含 null 值。
    if (x != null && y != null) {
        // 在 null 检测后,x 和 y 会自动转换为非空类型
        println(x * y)
    }
    else {
        println("'$arg1' or '$arg2' is not a number")
    }
}

fun main() {
    printProduct("6", "7")
    printProduct("a", "7")
    printProduct("a", "b")
}

或者:

kotlin
fun parseInt(str: String): Int? {
    return str.toIntOrNull()
}

fun printProduct(arg1: String, arg2: String) {
    val x = parseInt(arg1)
    val y = parseInt(arg2)

    // ...
    if (x == null) {
        println("Wrong number format in arg1: '$arg1'")
        return
    }
    if (y == null) {
        println("Wrong number format in arg2: '$arg2'")
        return
    }

    // 在 null 检测后,x 和 y 会自动转换为非空类型
    println(x * y)
}

fun main() {
    printProduct("6", "7")
    printProduct("a", "7")
    printProduct("99", "b")
}

关于详情请参见 空安全

类型检测与自动类型转换

is 操作符检测表达式是否是某个类型的实例。 如果对不可变局部变量或属性进行了特定类型检测,则无需显式转换它:

kotlin
fun getStringLength(obj: Any): Int? {
    if (obj is String) {
        // 在此分支中,`obj` 会自动转换为 `String` 类型
        return obj.length
    }

    // 在类型检测分支外部,`obj` 仍然是 `Any` 类型
    return null
}

fun main() {
    fun printLength(obj: Any) {
        println("Getting the length of '$obj'. Result: ${getStringLength(obj) ?: "Error: The object is not a string"} ")
    }
    printLength("Incomprehensibilities")
    printLength(1000)
    printLength(listOf(Any()))
}

或者:

kotlin
fun getStringLength(obj: Any): Int? {
    if (obj !is String) return null

    // 在此分支中,`obj` 会自动转换为 `String` 类型
    return obj.length
}

fun main() {
    fun printLength(obj: Any) {
        println("Getting the length of '$obj'. Result: ${getStringLength(obj) ?: "Error: The object is not a string"} ")
    }
    printLength("Incomprehensibilities")
    printLength(1000)
    printLength(listOf(Any()))
}

甚至:

kotlin
fun getStringLength(obj: Any): Int? {
    // 在 `&&` 的右侧,`obj` 会自动转换为 `String` 类型
    if (obj is String && obj.length > 0) {
        return obj.length
    }

    return null
}

fun main() {
    fun printLength(obj: Any) {
        println("Getting the length of '$obj'. Result: ${getStringLength(obj) ?: "Error: The object is not a string"} ")
    }
    printLength("Incomprehensibilities")
    printLength("")
    printLength(1000)
}

关于详情请参见 类型转换