基本語法概覽

這是一些基本語法元素的集合與範例。在每個章節的末尾，您會找到指向該相關主題詳細說明的連結。

您也可以透過 JetBrains Academy 提供的免費 Kotlin Core 學習路徑 來學習所有 Kotlin 的核心知識。

套件定義與匯入

套件規格應位於原始碼檔案的頂端：

package my.demo

import kotlin.text.*

// ...

目錄與套件並不要求必須匹配：原始碼檔案可以任意放置在檔案系統中。

請參閱 套件。

程式入口點

Kotlin 應用程式的入口點是 main 函式：

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

另一種形式的 main 接受可變數量的 String 引數：

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

列印至標準輸出

print 會將其引數印出至標準輸出：

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

println 會印出其引數並加上換行，因此您下次印出的內容將會出現在下一行：

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

從標準輸入讀取

readln() 函式從標準輸入讀取。此函式會將使用者輸入的整行內容讀取為字串。

您可以結合使用 println()、readln() 與 print() 函式來印出訊息，要求並顯示使用者輸入：

// 印出訊息以要求輸入
println("Enter any word: ")

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

// 印出帶有輸入內容的訊息
print("You entered the word: ")
print(yourWord)
// You entered the word: Happiness

若要了解更多資訊，請參閱 讀取標準輸入。

函式

一個具有兩個 Int 參數且傳回型別為 Int 的函式：

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

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

函式主體可以是一個運算式。其傳回型別會被推論出來：

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

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

不傳回任何具意義之值的函式：

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

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

Unit 傳回型別可以省略：

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

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

請參閱 函式。

變數

在 Kotlin 中，您可以使用關鍵字 val 或 var 開頭來宣告變數，後跟變數名稱。

使用 val 關鍵字來宣告僅被指派一次值的變數。這些是不可變的唯讀區域變數，在初始化後不能再被指派不同的值：

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

使用 var 關鍵字來宣告可以被重新指派的變數。這些是可變變數，您可以在初始化後更改它們的值：

fun main() {
    // 宣告變數 x 並以值 5 將其初始化
    var x: Int = 5
    // 為變數 x 重新指派新值 6
    x += 1
    // 6
    println(x)
}

Kotlin 支援型別推論並自動識別宣告變數的資料型別。宣告變數時，您可以省略變數名稱後的型別：

fun main() {
    // 宣告值為 5 的變數 x；`Int` 型別會被推論出來
    val x = 5
    // 5
    println(x)
}

您只能在初始化變數後使用它們。您可以在宣告時立即初始化變數，也可以先宣告變數後再進行初始化。在第二種情況下，您必須指定資料型別：

fun main() {
    // 在宣告時初始化變數 x；不需要指定型別
    val x = 5
    // 宣告變數 c 但不初始化；需要指定型別
    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 屬性。

建立類別與執行個體

要定義類別，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 
}

在類別宣告中列出參數的預設建構函式會自動可用：

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}")
}

類別之間的繼承使用冒號 (:) 宣告。類別預設為 final；若要使類別可被繼承，請將其標記為 open：

open class Shape

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

有關建構函式與繼承的更多資訊，請參閱 類別 以及 物件與執行個體。

註解

與大多數現代語言一樣，Kotlin 支援單行（或稱行末）註解與多行（區塊）註解：

// 這是一個行末註解

/* 這是一個多行
   區塊註解。 */

Kotlin 中的區塊註解可以巢狀：

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

請參閱 編寫 Kotlin 程式碼文件 以獲取有關文件註解語法的資訊。

字串範本

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

詳情請參閱 字串範本。

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)}")
}

請參閱 if 運算式。

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]}")
    }
}

請參閱 for 迴圈。

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++
    }
}

請參閱 while 迴圈。

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"))
}

請參閱 when 運算式與陳述式。

範圍

使用 in 運算子檢查數字是否在某個範圍內：

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")
    }
}

反覆運算一個範圍：

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

或反覆運算一個數列：

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

請參閱 範圍與數列。

集合

反覆運算一個集合：

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某個物件：

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 運算式 來篩選與映射集合：

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

請參閱 集合概覽。

可為 Null 的值與 Null 檢查

當可能出現 null 值時，參照必須明確標記為可為 null。可為 null 的型別名稱末尾帶有 ?。 例如：Int?。

如果 str 不包含整數，則傳回 null：

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

使用傳回可為 null 值的函式：

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，因為它們可能持有 null。
    if (x != null && y != null) {
        // 在 null 檢查後，x 與 y 會自動轉換為非 null 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
    }

    // 在 null 檢查後，x 與 y 會自動轉換為非 null 型別
    println(x * y)
}

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

請參閱 Null 安全性。

型別檢查與自動轉換

is 運算子檢查一個運算式是否為某個型別的執行個體。 如果對不可變的區域變數或屬性進行了特定型別的檢查，則不需要對其進行明確轉換：

fun getStringLength(obj: Any): Int? {
    if (obj is String) {
        // `obj` 在此分支中自動轉換為 `String`
        return obj.length
    }

    // 在型別檢查分支外，`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

    // `obj` 在此分支中自動轉換為 `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()))
}

甚至可以：

fun getStringLength(obj: Any): Int? {
    // `obj` 在 `&&` 的右側會自動轉換為 `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)
}

請參閱 類別 與 型別轉換。