操作符重载
Kotlin 允许我们为自己的类型提供预定义的一组操作符的实现。这些操作符具有固定的符号表示(如 +
或 *
)和固定的优先级。为实现这样的操作符,我们为相应的类型(即二元操作符左侧的类型和一元操作符的参数类型)提供了一个固定名字的成员函数或扩展函数。重载操作符的函数需要用 operator
修饰符标记。
另外,我们描述为不同操作符规范操作符重载的约定。
一元操作
一元前缀操作符
表达式 | 翻译为 |
---|---|
+a |
a.unaryPlus() |
-a |
a.unaryMinus() |
!a |
a.not() |
这个表是说,当编译器处理例如表达式 +a
时,它执行以下步骤:
- 确定 a 的类型,令其为 T;
- 为接收者 T 查找一个带有 operator 修饰符的无参函数 unaryPlus(),即成员函数或扩展函数;
- 如果函数不存在或不明确,则导致编译错误;
- 如果函数存在且其返回类型为 R,那就表达式 +a 具有类型 R;
注意 这些操作以及所有其他操作都针对基本类型做了优化,不会为它们引入函数调用的开销。
以下是如何重载一元减运算符的示例:
data class Point(val x: Int, val y: Int)
operator fun Point.unaryMinus() = Point(-x, -y)
val point = Point(10, 20)
fun main(args: Array<String>) {
println(-point) // 输出“Point(x=-10, y=-20)”
}
递增与递减
表达式 | 翻译为 |
---|---|
a++ |
a.inc() + 见下文 |
a— |
a.dec() + 见下文 |
inc()
和 dec()
函数必须返回一个值,它用于赋值给使用++
或 —
操作的变量。它们不应该改变在其上调用 inc()
或 dec()
的对象。
编译器执行以下步骤来解析后缀形式的操作符,例如 a++
:
- 确定 a 的类型,令其为 T;
- 查找一个适用于类型为 T 的接收者的、带有 operator 修饰符的无参数函数 inc();
检查函数的返回类型是 T 的子类型。
计算表达式的步骤是:把 a 的初始值存储到临时存储 a0 中;
- 把 a.inc() 结果赋值给 a;
- 把 a0 作为表达式的结果返回。
对于a—
,步骤是完全类似的。
对于前缀形式 ++a
和 —a
以相同方式解析,其步骤是:
表达式 | 翻译为 |
---|---|
a + b |
a.plus(b) |
a - b |
a.minus(b) |
a * b |
a.times(b) |
a / b |
a.div(b) |
a % b |
a.rem(b) 、 a.mod(b) (已弃用) |
a..b |
a.rangeTo(b) |
对于此表中的操作,编译器只是解析成翻译为列中的表达式。
请注意,自 Kotlin 1.1 起支持 rem
运算符。Kotlin 1.0 使用 mod
运算符,它在Kotlin 1.1 中被弃用。
示例
下面是一个从给定值起始的 Counter 类的示例,它可以使用重载的 +
运算符来增加计数:
data class Counter(val dayIndex: Int) {
operator fun plus(increment: Int): Counter {
return Counter(dayIndex + increment)
}
}
“In”操作符
表达式 | 翻译为 |
---|---|
a in b |
b.contains(a) |
a !in b |
!b.contains(a) |
对于 in
和 !in
,过程是相同的,但是参数的顺序是相反的。
索引访问操作符
表达式 | 翻译为 |
---|---|
a[i] |
a.get(i) |
a[i, j] |
a.get(i, j) |
a[i_1, ……, i_n] |
a.get(i_1, ……, i_n) |
a[i] = b |
a.set(i, b) |
a[i, j] = b |
a.set(i, j, b) |
a[i_1, ……, i_n] = b |
a.set(i_1, ……, i_n, b) |
调用操作符
表达式 | 翻译为 |
---|---|
a() |
a.invoke() |
a(i) |
a.invoke(i) |
a(i, j) |
a.invoke(i, j) |
a(i_1, ……, i_n) |
a.invoke(i_1, ……, i_n) |
广义赋值
表达式 | 翻译为 |
---|---|
a += b |
a.plusAssign(b) |
a -= b |
a.minusAssign(b) |
a *= b |
a.timesAssign(b) |
a /= b |
a.divAssign(b) |
a %= b |
a.remAssign(b) , a.modAssign(b) (已弃用) |
对于赋值操作,例如 a += b
,编译器执行以下步骤:
- 如果右列的函数可用
- 如果相应的二元函数(即 plusAssign() 对应于 plus())也可用,那么报告错误(模糊),
- 确保其返回类型是 Unit,否则报告错误,
- 生成 a.plusAssign(b) 的代码;
- 否则试着生成 a = a + b 的代码(这里包含类型检查:a + b 的类型必须是 a 的子类型)。
注意:赋值在 Kotlin 中不是表达式。相等与不等操作符
表达式 | 翻译为 |
---|---|
a == b |
a?.equals(b) ?: (b === null) |
a != b |
!(a?.equals(b) ?: (b === null)) |
注意:===
和 !==
(同一性检查)不可重载,因此不存在对他们的约定。
这个 ==
操作符有些特殊:它被翻译成一个复杂的表达式,用于筛选 null
值。null == null
总是 true,对于非空的 x
,x == null
总是 false 而不会调用 x.equals()
。
比较操作符
表达式 | 翻译为 |
---|---|
a > b |
a.compareTo(b) > 0 |
a < b |
a.compareTo(b) < 0 |
a >= b |
a.compareTo(b) >= 0 |
a <= b |
a.compareTo(b) <= 0 |
所有的比较都转换为对 compareTo
的调用,这个函数需要返回 Int
值
属性委托操作符
provideDelegate
、 getValue
以及 setValue
操作符函数已在委托属性中描述。
命名函数的中缀调用
我们可以通过中缀函数的调用 来模拟自定义中缀操作符。
原文: https://hltj.gitbooks.io/kotlin-reference-chinese/content/txt/operator-overloading.html