条件与循环

If 表达式

在 Kotlin 中，if 是一种表达式：它会返回一个值。 因此，Kotlin 没有三元操作符（condition ? then : else），因为普通的 if 就能很好地胜任这个角色。

fun main() {
    val a = 2
    val b = 3

    var max = a
    if (a < b) max = b

    // With else
    if (a > b) {
      max = a
    } else {
      max = b
    }

    // As expression
    max = if (a > b) a else b

    // You can also use `else if` in expressions:
    val maxLimit = 1
    val maxOrLimit = if (maxLimit > a) maxLimit else if (a > b) a else b
  
    println("max is $max")
    // max is 3
    println("maxOrLimit is $maxOrLimit")
    // maxOrLimit is 3
}

if 表达式的分支可以是代码块。在这种情况下，最后一个表达式就是该代码块的值：

val max = if (a > b) {
    print("Choose a")
    a
} else {
    print("Choose b")
    b
}

如果你将 if 作为表达式使用（例如，用于返回其值或将其赋值给一个变量），那么 else 分支是强制性的。

When 表达式与语句

when 是一种条件表达式，它根据多个可能的值或条件来运行代码。它类似于 Java、C 及类似语言中的 switch 语句。例如：

fun main() {
    val x = 2
    when (x) {
        1 -> print("x == 1")
        2 -> print("x == 2")
        else -> print("x is neither 1 nor 2")
    }
    // x == 2
}

when 会将其实参按顺序与所有分支进行匹配，直到某个分支条件得到满足。

你可以通过几种不同的方式使用 when。首先，你可以将 when 用作表达式或语句。作为表达式，when 会返回一个值供代码后续使用。作为语句，when 会完成一个动作，而不返回任何进一步使用的值：

表达式	语句
// Returns a string assigned to the // text variable val text = when (x) { 1 -> "x == 1" 2 -> "x == 2" else -> "x is neither 1 nor 2" }	// Returns nothing but triggers a // print statement when (x) { 1 -> print("x == 1") 2 -> print("x == 2") else -> print("x is neither 1 nor 2") }

其次，你可以带主题（subject）使用 when，也可以不带主题使用。无论你是否带主题使用 when，你的表达式或语句行为都相同。我们建议尽可能带主题使用 when，因为这样可以清晰地表明你在检测什么，从而使你的代码更易于阅读和维护。

带主题 x	不带主题
when(x) { ... }	when { ... }

根据你使用 when 的方式，对是否需要覆盖所有可能的分支情况有不同的要求。

如果你将 when 用作语句，则不必覆盖所有可能的情况。在此示例中，有些情况没有被覆盖，因此什么也不会发生。但是，不会出现错误：

fun main() {
    val x = 3
    when (x) {
        // Not all cases are covered
        1 -> print("x == 1")
        2 -> print("x == 2")
    }
}

在 when 语句中，单个分支的值会被忽略。就像 if 一样，每个分支都可以是一个代码块，并且其值是该代码块中最后一个表达式的值。

如果你将 when 用作表达式，则必须覆盖所有可能的情况。换句话说，它必须是 穷尽的。第一个匹配分支的值将成为整个表达式的值。如果你没有覆盖所有情况，编译器会抛出错误。

如果你的 when 表达式有主题，你可以使用 else 分支来确保覆盖所有可能的情况，但这不是强制性的。例如，如果你的主题是 Boolean、enum 类、sealed 类或其可空对应类型之一，你可以在没有 else 分支的情况下覆盖所有情况：

enum class Bit {
    ZERO, ONE
}

val numericValue = when (getRandomBit()) {
    // No else branch is needed because all cases are covered
    Bit.ZERO -> 0
    Bit.ONE -> 1
}

为了简化 when 表达式并减少重复，请尝试上下文敏感解析（目前处于预览阶段）。 此特性允许你在 when 表达式中，当已知预期类型时，在使用枚举条目或密封类成员时省略类型名称。

关于更多信息，关于 上下文敏感解析的预览 或相关的 KEEP 提案 请参见。

如果你的 when 表达式没有主题，你必须有一个 else 分支，否则编译器会抛出错误。当所有其他分支条件都不满足时，else 分支会被求值：

val message = when {
    a > b -> "a is greater than b"
    a < b -> "a is less than b"
    else -> "a is equal to b"
}

when 表达式和语句提供了不同的方式来简化你的代码、处理多个条件并执行类型检测。

你可以通过在单行中使用逗号组合多个条件来定义它们的共同行为：

when (x) {
    0, 1 -> print("x == 0 or x == 1")
    else -> print("otherwise")
}

你可以使用任意表达式（不限于常量）作为分支条件：

when (x) {
    s.toInt() -> print("s encodes x")
    else -> print("s does not encode x")
}

你还可以通过 in 或 !in 关键字检测一个值是否包含在区间或集合中：

when (x) {
    in 1..10 -> print("x is in the range")
    in validNumbers -> print("x is valid")
    !in 10..20 -> print("x is outside the range")
    else -> print("none of the above")
}

此外，你还可以通过 is 或 !is 关键字检测一个值是否为特定类型。请注意，由于智能类型转换，你可以直接访问该类型的成员函数和属性，而无需进行任何额外的检测。

fun hasPrefix(x: Any) = when(x) {
    is String -> x.startsWith("prefix")
    else -> false
}

你可以使用 when 来替代 if-else if 链。 如果没有主题，分支条件就只是布尔表达式。第一个条件为 true 的分支会运行：

when {
    x.isOdd() -> print("x is odd")
    y.isEven() -> print("y is even")
    else -> print("x+y is odd")
}

你可以使用以下语法将主题捕获到一个变量中：

fun Request.getBody() =
    when (val response = executeRequest()) {
        is Success -> response.body
        is HttpError -> throw HttpException(response.status)
    }

作为主题引入的变量的作用域仅限于 when 表达式或语句的主体。

when 表达式中的守卫条件

守卫条件允许你在 when 表达式的分支中包含多个条件，从而使复杂的控制流更加显式和简洁。你可以在带主题的 when 表达式或语句中使用守卫条件。

要在分支中包含守卫条件，请将其放置在主条件之后，用 if 分隔：

sealed interface Animal {
    data class Cat(val mouseHunter: Boolean) : Animal
    data class Dog(val breed: String) : Animal
}

fun feedAnimal(animal: Animal) {
    when (animal) {
        // 仅包含主条件的分支。当 `animal` 是 `Dog` 时调用 `feedDog()`。
        is Animal.Dog -> feedDog()
        // 同时包含主条件和守卫条件的分支。当 `animal` 是 `Cat` 且不是 `mouseHunter` 时调用 `feedCat()`。
        is Animal.Cat if !animal.mouseHunter -> feedCat()
        // 如果以上条件均不匹配，则打印 "Unknown animal"
        else -> println("Unknown animal")
    }
}

在单个 when 表达式中，你可以结合使用带守卫条件和不带守卫条件的分支。带守卫条件的分支中的代码只有当主条件和守卫条件都求值为 true 时才会运行。如果主条件不匹配，守卫条件将不会被求值。

如果你在不带 else 分支的 when 语句中使用守卫条件，并且没有条件匹配，则任何分支都不会被执行。

否则，如果你在不带 else 分支的 when 表达式中使用守卫条件，编译器会要求你声明所有可能的情况，以避免运行时错误。

此外，守卫条件支持 else if：

when (animal) {
    // 检测 `animal` 是否为 `Dog`
    is Animal.Dog -> feedDog()
    // 守卫条件，检测 `animal` 是否为 `Cat` 且不是 `mouseHunter`
    is Animal.Cat if !animal.mouseHunter -> feedCat()
    // 如果以上条件均不匹配且 animal.eatsPlants 为 true，则调用 giveLettuce()
    else if animal.eatsPlants -> giveLettuce()
    // 如果以上条件均不匹配，则打印 "Unknown animal"
    else -> println("Unknown animal")
}

可以使用布尔操作符 && (AND) 或 || (OR) 在单个分支中组合多个守卫条件。请使用圆括号将布尔表达式括起来以避免混淆：

when (animal) {
    is Animal.Cat if (!animal.mouseHunter && animal.hungry) -> feedCat()
}

你可以在任何带有主题的 when 表达式或语句中使用守卫条件，但你使用逗号分隔多个条件的情况除外。例如，0, 1 -> print("x == 0 or x == 1")。

For 循环

for 循环遍历任何提供迭代器的事物。这等同于 C# 等语言中的 foreach 循环。for 的语法如下：

for (item in collection) print(item)

for 的主体可以是一个代码块。

for (item: Int in ints) {
    // ...
}

如前所述，for 会遍历任何提供迭代器的事物。这意味着它：

• 拥有一个成员函数或扩展函数 iterator()，该函数返回 Iterator<T>，并且：
  • 拥有一个成员函数或扩展函数 next()
  • 拥有一个成员函数或扩展函数 hasNext()，该函数返回 Boolean。

所有这三个函数都需要标记为 operator。

要遍历数字区间，请使用区间表达式：

fun main() {
    for (i in 1..3) {
        print(i)
    }
    for (i in 6 downTo 0 step 2) {
        print(i)
    }
    // 1236420
}

遍历区间或数组的 for 循环会被编译为基于索引的循环，而不会创建迭代器对象。

如果你想通过索引遍历数组或 list，可以这样做：

fun main() {
val array = arrayOf("a", "b", "c")
    for (i in array.indices) {
        print(array[i])
    }
    // abc
}

另外，你可以使用 withIndex 库函数：

fun main() {
    val array = arrayOf("a", "b", "c")
    for ((index, value) in array.withIndex()) {
        println("the element at $index is $value")
    }
    // the element at 0 is a
    // the element at 1 is b
    // the element at 2 is c
}

While 循环

while 和 do-while 循环在条件满足时持续处理其主体。 它们之间的区别在于条件检测的时机：

• while 会检测条件，如果条件满足，则处理主体，然后返回条件检测。
• do-while 会处理主体，然后检测条件。如果条件满足，循环将重复。因此，无论条件如何，do-while 的主体至少会运行一次。

while (x > 0) {
    x--
}

do {
    val y = retrieveData()
} while (y != null) // y 在此处可见！

循环中的 Break 与 Continue

Kotlin 支持循环中传统的 break 和 continue 操作符。关于更多信息，请参见 返回与跳转。