Kotlin-特殊类型

news2025/7/26 8:56:18

文章目录

数据类型
枚举类型
匿名类和伴生对象
- 单例类
- 伴生对象

数据类型

声明一个数据类非常简单:

//在class前面添加data关键字表示为一个数据类
data class Student(var name: String, var age: Int)

数据类声明后,编译器会根据主构造函数中声明的所有属性自动为其生成以下函数:

.equals() / .hashCode()
.toString()
.componentN() 按声明顺序自动生成用于解构的函数
.copy()用于对对象进行拷贝

举个栗子:

data class Student(var name: String, var age: Int)

fun main() {
    val student1 = Student("小明", 18)
    val student2 = Student("小明", 18)
    println(student1==student2)
    println(student1)
    val (name, age) = student1
    println("$name, $age")
}

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为了确保生成代码的一致性和有效性,数据类必须满足以下要求:

主构造函数中至少有一个参数
主构造函数中的参数必须标记为val或var
数据类不能是抽象的,可继承的,密封的或内部的

此外,数据类的成员属性生成遵循以下规则:

如果数据类主体中,.equals() .hashCode() 或 .toString()等函数存在显式(手动)实现,或者在父类中有final实现,则不会自动生成这些函数

data class Student(var name: String, var age: Int) {
    override fun toString(): String = "我是自定义的toString"
}

fun main() {
    val student = Student("小明", 18)
    println(student)
}

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如果父类具有open operator fun componentN()函数并返回兼容类型,数据类会生成相应的函数,并覆盖父类的函数,如果由于关键字导致无法重写父类对应的函数会直接导致报错

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open class Person {

    //此函数必须是open的,否则无法被数据类继承
    open operator fun component1() = "我想当太空人"
}

//自动覆盖父类的component1函数
data class Student(var name: String, var age: Int): Person() 

fun main() {
    val (name, age) = Student("小明", 18)
    println("$name, $age")
}

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不允许为.componentN()和.copy()函数提供显式实现

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注意,编译器只会根据主构造函数中定义的属性生成对应函数,如果我们不希望某些属性被添加到自动生成的函数中,我们需要手动将其移出主构造函数:

data class Student(var name: String) {
    var age: Int = 0 //age属性不会被处理
}

fun main() {
    val student1 = Student("小明")
    val student2 = Student("小明")
    student1.age = 17
    student2.age = 18
    println(student1==student2)
    println(student1)
}

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数据类自带一个拷贝对象的函数,使用.copy()函数复制对象

data class Student(var name: String, var age: Int)

fun main() {
    val student = Student("小明", 18)
    val copyStudent = student.copy()
    println(student==copyStudent)
    println(student===copyStudent)
}

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还允许修改一些属性,而其余保持不变

data class Student(var name: String, var age: Int)

fun main() {
    val student = Student("小明", 18)
    val copyStudent = student.copy(age = 17)
    println(copyStudent)
}

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枚举类型

如果我们想要存储和表示自定义的多种状态,可以使用枚举类型

//在类前面添加enum表示枚举类
enum class TrafficLight {
    RED, YELLOW, GREEN
}

fun main() {
    val light: TrafficLight = TrafficLight.RED
    println(light)
    println(light.name) //name属性是String类型
    println(light.ordinal)
    println(TrafficLight.RED.ordinal)
    println(TrafficLight.YELLOW.ordinal)
    println(TrafficLight.GREEN.ordinal)
}

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枚举也可以具有成员,但不能命名为name,因为name用来返回枚举名称了

enum class TrafficLight(var type: String) {
    //枚举在定义时必须填写参数,如果后面还要编写函数之类的其他内容,需在末尾添加;
    RED("红灯"), YELLOW("黄灯"), GREEN("绿灯");

    fun isGreen() = this == GREEN

    fun test() = println("我是$type")
}

fun main() {
    val light: TrafficLight = TrafficLight.RED
    println(light.type)
    println(light.isGreen())
    light.test()
}

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枚举类型可以用于 when 表达式进行判断,因为它的状态是有限的

enum class TrafficLight(var type: String) {
    //枚举在定义时必须填写参数,如果后面还要编写函数之类的其他内容,需在末尾添加;
    RED("红灯"), YELLOW("黄灯"), GREEN("绿灯");
}

fun main() {
    val light: TrafficLight = TrafficLight.RED
    val result: String = when (light) {
        TrafficLight.RED -> "禁止通行"
        TrafficLight.YELLOW -> "减速通行/准备停下"
        TrafficLight.GREEN -> "正常通行"
    }
    println(result)
}

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在枚举类中也可以编写抽象函数,但需要枚举自行实现

enum class TrafficLight(var type: String) {
    RED("红灯") {
        override fun test() = println("我是红灯, 禁止通行")
    }, YELLOW("黄灯") {
        override fun test() = println("我是黄灯, 是让你减速, 不是踩油门冲过去")
    }, GREEN("绿灯") {
        override fun test() = println("我是绿灯, 速速离去")
    };

    abstract fun test()
}

fun main() {
    val light: TrafficLight = TrafficLight.RED
    light.test()
}

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如果枚举实现了某个接口,既可以成员实现也可以统一实现

interface Message {
    fun test()
}

enum class TrafficLight(var type: String): Message {
    RED("红灯") {
        override fun test() = println("我是红灯, 禁止通行")
    }, YELLOW("黄灯") {
        override fun test() = println("我是黄灯, 是让你减速, 不是踩油门冲过去")
    }, GREEN("绿灯") {
        override fun test() = println("我是绿灯, 速速离去")
    };
}

enum class TrafficLight(var type: String): Message {
    RED("红灯"), YELLOW("黄灯"), GREEN("绿灯");

    override fun test() = println("回家收衣服咯")
}

匿名类和伴生对象

fun main() {
    val obj = object { //使用object关键字声明一个匿名类并创建对象
        val name = "张三"
        override fun toString() = "我是匿名类, name: $name"
    }
    println(obj)
}

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匿名类虽然没名字,也可以定义成员,不过不能定义任何构造函数

匿名类也可以作为某个类的子类定义,或是某个接口的实现

interface Person {
    fun chat()
}

fun main() {
    val obj: Person = object: Person {
        override fun chat() = println("以心为鞘,以养利剑")
    }
    obj.chat()
}

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open class Human(val name: String)

fun main() {
    val obj: Human = object: Human("萧炎") {
        override fun toString() = "我是$name"
    }
    println(obj)
}

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单例类

object关键字除了用于声明匿名类型,也可以用于声明单例类(整个程序中只能存在一个对象)

object Singleton {
    private val name = "超人强"
    override fun toString(): String = "我叫$name"
}

fun main() {
    val singleton = Singleton //不能通过构造函数创建对象,通过类名直接得到此单例类的对象
    println(singleton)
}

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object Singleton {
    fun test() = println("原神,启动!")
}

fun main() {
    Singleton.test() //单例定义的函数使用类名直接就能调用
}

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伴生对象

实际上就是将一个单例类写到某个类内部

class Student(val name: String, val age: Int) {
    //使用companion关键字在内部编写一个伴生对象,它同样是单例的
    companion object Tools {
        //伴生对象定义的函数可以直接通过外部类名调用
        fun create(name: String, age: Int) = Student(name, age)
    }
}

fun main() {
    Student.create("小明", 18)
    Student("小红", 19) //使用构造方法
}