基本語法

這是一系列包含範例的基本語法元素。在每個章節的末尾，您都會找到一個指向相關主題詳細描述的連結。

您也可以透過 JetBrains Academy 的免費 Kotlin Core track 學習所有 Kotlin 的基礎知識。

套件定義與引入

套件定義應位於原始碼檔案的頂部：

package my.demo

import kotlin.text.*

// ...

目錄與套件之間不需要匹配：原始碼檔案可以任意放置於檔案系統中。

詳見 Packages。

程式進入點

Kotlin 應用程式的進入點是 main 函數：

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

main 的另一種形式接受可變數量的 String 引數：

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

列印到標準輸出

print 將其引數列印到標準輸出：

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

println 列印其引數並新增一個換行符號，這樣您列印的下一個內容就會顯示在下一行：

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

從標準輸入讀取

readln() 函數從標準輸入讀取。此函數將使用者輸入的整行內容作為字串讀取。

您可以將 println()、readln() 和 print() 函數一起使用，以列印請求和顯示使用者輸入的訊息：

// 列印訊息以請求輸入
println("Enter any word: ")

// 讀取並儲存使用者輸入。例如：Happiness
val yourWord = readln()

// 列印包含輸入的訊息
print("You entered the word: ")
print(yourWord)
// 您輸入的單字：Happiness

更多資訊，請參閱 Read standard input。

函數

一個具有兩個 Int 參數和 Int 回傳型別的函數：

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

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

函數主體可以是運算式。其回傳型別會被推斷：

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

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

一個不回傳任何有意義值的函數：

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

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

Unit 回傳型別可以省略：

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

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

詳見 Functions。

變數

在 Kotlin 中，您可以使用關鍵字 val 或 var 宣告變數，後接變數的名稱。

使用 val 關鍵字來宣告只賦值一次的變數。這些是不可變的、唯讀的局部變數，在初始化後無法重新賦予不同的值：

fun main() {
    // 宣告變數 x 並將其初始化為值 5
    val x: Int = 5
    // 5
    println(x)
}

使用 var 關鍵字來宣告可以重新賦值的變數。這些是可變變數，您可以在初始化後改變它們的值：

fun main() {
    // 宣告變數 x 並將其初始化為值 5
    var x: Int = 5
    // 將新值 6 重新賦予變數 x
    x += 1
    // 6
    println(x)
}

Kotlin 支援型別推斷，並自動識別已宣告變數的資料型別。當宣告變數時，您可以在變數名稱後省略型別：

fun main() {
    // 宣告變數 x 值為 5；推斷為 `Int` 型別
    val x = 5
    // 5
    println(x)
}

您只能在初始化後使用變數。您可以選擇在宣告時初始化變數，或者先宣告變數再初始化。在後一種情況下，您必須指定資料型別：

fun main() {
    // 在宣告時初始化變數 x；不需要型別
    val x = 5
    // 宣告變數 c 但不初始化；需要型別
    val c: Int
    // 在宣告後初始化變數 c 
    c = 3
    // 5 
    // 3
    println(x)
    println(c)
}

您可以在頂層宣告變數：

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")
}

有關宣告屬性的資訊，請參閱 Properties。

建立類別與實例

要定義一個類別，請使用 class 關鍵字：

class Shape

類別的屬性可以列在其宣告或主體中：

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

類別宣告中列出參數的預設建構函數會自動可用：

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}")
}

類別之間的繼承以冒號 (:) 宣告。類別預設為 final；要使類別可繼承，請將其標記為 open：

open class Shape

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

有關建構函數和繼承的更多資訊，請參閱 Classes 和 Objects and instances。

註釋

與大多數現代語言一樣，Kotlin 支援單行（或行尾）和多行（區塊）註釋：

// 這是一個行尾註釋

/* 這是一個區塊註釋
   多行。 */

Kotlin 中的區塊註釋可以巢狀：

/* 註釋從這裡開始
/* 包含一個巢狀註釋 */     
並在這裡結束。 */

有關文件註釋語法的資訊，請參閱 Documenting Kotlin Code。

字串模板

fun main() {
    var a = 1
    // 模板中的簡單名稱：
    val s1 = "a is $a" 
    
    a = 2
    // 模板中的任意運算式：
    val s2 = "${s1.replace("is", "was")}, but now is $a"
    println(s2)
}

詳情請參閱 String templates。

條件運算式

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 也可以作為運算式使用：

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

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

詳見 if-expressions。

for 迴圈

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

或者：

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

詳見 for loop。

while 迴圈

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

詳見 while loop。

when 運算式

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"))
}

詳見 when expressions and statements。

範圍

使用 in 運算子檢查數字是否在範圍內：

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

檢查數字是否超出範圍：

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")
    }
}

迭代一個範圍：

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

或者在一個進程上：

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

詳見 Ranges and progressions。

集合

迭代一個集合：

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

使用 in 運算子檢查集合是否包含一個物件：

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 expressions 來過濾和映射集合：

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

詳見 Collections overview。

可空值與空值檢查

當 null 值可能時，引用必須明確標記為可空。可空型別名稱末尾帶有 ?。

如果 str 不包含整數，則回傳 null：

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

使用回傳可空值的函數：

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` 會產生錯誤，因為它們可能為空值。
    if (x != null && y != null) {
        // 經過空值檢查後，x 和 y 會自動轉型為非可空型別
        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：

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
    }

    // 經過空值檢查後，x 和 y 會自動轉型為非可空型別
    println(x * y)
}

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

詳見 Null-safety。

型別檢查與自動轉型

is 運算子檢查運算式是否為某個型別的實例。如果不可變的局部變數或屬性被檢查為特定型別，則不需要明確地轉型：

fun getStringLength(obj: Any): Int? {
    if (obj is String) {
        // 在此分支中，`obj` 會自動轉型為 `String`
        return obj.length
    }

    // 在此型別檢查分支之外，`obj` 仍為 `Any` 型別
    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：

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

    // 在此分支中，`obj` 會自動轉型為 `String`
    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：

fun getStringLength(obj: Any): Int? {
    // 在 `&&` 的右側，`obj` 會自動轉型為 `String`
    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)
}

詳見 Classes 和 Type casts。