Kotlin 泛型

泛型，即 "引數化型別"，將型別引數化，可以用在類，介面，方法上。

與 Java 一樣，Kotlin 也提供泛型，為型別安全提供保證，消除型別強轉的煩惱。

宣告一個泛型類:

class Box<T>(t: T) {
    var value = https://www.itread01.com/kotlin/t
}

建立類的例項時我們需要指定型別引數:

val box: Box<Int> = Box<Int>(1)
// 或者
val box = Box(1) // 編譯器會進行型別推斷，1 型別 Int，所以編譯器知道我們說的是 Box<Int>。

以下例項向泛型類 Box 傳入整型資料和字串：

class Box<T>(t : T) {
    var value = https://www.itread01.com/kotlin/t
}

fun main(args: Array) {
    var boxInt = Box(10)
    var boxString = Box("itread01")

    println(boxInt.value)
    println(boxString.value)
}

輸出結果為：

10
itread01

定義泛型型別變數，可以完整地寫明型別引數，如果編譯器可以自動推定型別引數，也可以省略型別引數。

Kotlin 泛型函式的宣告與 Java 相同，型別引數要放在函式名的前面：

fun <T> boxIn(value: T) = Box(value)

// 以下都是合法語句
val box4 = boxIn<Int>(1)
val box5 = boxIn(1)     // 編譯器會進行型別推斷

在呼叫泛型函式時，如果可以推斷出型別引數，可以省略泛型引數。

以下例項建立了泛型函式 doPrintln，函式根據傳入的不同型別做相應處理：

fun main(args: Array<String>) {
    val age = 23
    val name = "itread01"
    val bool = true

    doPrintln(age)    // 整型
    doPrintln(name)   // 字串
    doPrintln(bool)   // 布林型
}

fun <T> doPrintln(content: T) {

    when (content) {
        is Int -> println("整型數字為 $content")
        is String -> println("字串轉換為大寫：${content.toUpperCase()}")
        else -> println("T 不是整型，也不是字串")
    }
}

輸出結果為：

整型數字為 23
字串轉換為大寫：itread01
T 不是整型，也不是字串

泛型約束

我們可以使用泛型約束來設定一個給定引數允許使用的型別。

Kotlin 中使用 : 對泛型的型別上限進行約束。

最常見的約束是上界(upper bound)：

fun <T : Comparable<T>> sort(list: List<T>) {
    // ……
}

Comparable 的子型別可以替代 T。例如:

sort(listOf(1, 2, 3)) // OK。Int 是 Comparable<Int> 的子型別
sort(listOf(HashMap<Int, String>())) // 錯誤：HashMap<Int, String> 不是 Comparable<HashMap<Int, String>> 的子型別

預設的上界是 Any?。

對於多個上界約束條件，可以用 where 子句：

fun <T> copyWhenGreater(list: List<T>, threshold: T): List<String>
    where T : CharSequence,
          T : Comparable<T> {
    return list.filter { it > threshold }.map { it.toString() }
}

型變

Kotlin 中沒有萬用字元型別，它有兩個其他的東西：宣告處型變（declaration-site variance）與型別投影（type projections）。

宣告處型變

宣告處的型別變異使用協變註解修飾符：in、out，消費者 in, 生產者 out。

使用 out 使得一個型別引數協變，協變型別引數只能用作輸出，可以作為返回值型別但是無法作為入參的型別：

// 定義一個支援協變的類
class itread01<out A>(val a: A) {
    fun foo(): A {
        return a
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    var strCo: itread01<String> = itread01("a")
    var anyCo: itread01<Any> = itread01<Any>("b")
    anyCo = strCo
    println(anyCo.foo())   // 輸出 a
}

in 使得一個型別引數逆變，逆變型別引數只能用作輸入，可以作為入參的型別但是無法作為返回值的型別：

// 定義一個支援逆變的類
class itread01<in A>(a: A) {
    fun foo(a: A) {
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    var strDCo = itread01("a")
    var anyDCo = itread01<Any>("b")
    strDCo = anyDCo
}

星號投射

有些時候, 你可能想表示你並不知道型別引數的任何資訊, 但是仍然希望能夠安全地使用它. 這裡所謂"安全地使用"是指, 對泛型型別定義一個型別投射, 要求這個泛型型別的所有的實體例項, 都是這個投射的子型別。

對於這個問題, Kotlin 提供了一種語法, 稱為星號投射(star-projection):

假如型別定義為 Foo<out T> , 其中 T 是一個協變的型別引數, 上界(upper bound)為 TUpper ,Foo<> 等價於 Foo<out TUpper> . 它表示, 當 T 未知時, 你可以安全地從 Foo<> 中讀取TUpper 型別的值.
假如型別定義為 Foo<in T> , 其中 T 是一個反向協變的型別引數, Foo<> 等價於 Foo<inNothing> . 它表示, 當 T 未知時, 你不能安全地向 Foo<> 寫入任何東西.
假如型別定義為 Foo<T> , 其中 T 是一個協變的型別引數, 上界(upper bound)為 TUpper , 對於讀取值的場合, Foo<*> 等價於 Foo<out TUpper> , 對於寫入值的場合, 等價於 Foo<in Nothing> .

如果一個泛型型別中存在多個型別引數, 那麼每個型別引數都可以單獨的投射. 比如, 如果型別定義為interface Function<in T, out U> , 那麼可以出現以下幾種星號投射:

Function<*, String> , 代表 Function<in Nothing, String> ;
Function<Int, *> , 代表 Function<Int, out Any?> ;
Function<, > , 代表 Function<in Nothing, out Any?> .

注意: 星號投射與 Java 的原生型別(raw type)非常類似, 但可以安全使用

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Kotlin 泛型

泛型約束

型變

宣告處型變

星號投射