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。
一元操作
一元前缀操作符
操作符 | 调用方法 |
---|---|
+a | a.unaryPlus() |
-a | a.unaryMinus() |
!a | a.not() |
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。
递增与递减
操作符 | 调用方法 |
---|---|
a++ | a.inc() |
a– | a.dec() |
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()
; - 检测函数的返回类型是
T
的子类型。
对于后缀
形式 a++
和 a--
,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()
或a.dec()
结果赋值给a
; - 把
a0
作为表达式的结果返回。
对于前缀
形式 ++a
和 --a
以相同方式解析,计算表达式的步骤是:
- 把
a.inc()
或a.dec()
结果赋值给a
; - 把
a
的新值作为表达式结果返回。
二元操作
算术运算符
操作符 | 调用方法 |
---|---|
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) |
对于算术运算符,编译器只是解析成翻译为列中的表达式。
注意,Kotlin 1.0 使用
mod
运算符,它在 Kotlin 1.1 中被弃用。自 Kotlin 1.1 起支持rem
运算符。
In 操作符
操作符 | 调用方法 |
---|---|
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
操作符 | 调用方法 |
---|---|
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) |
方括号转换为调用带有适当数量参数的 get()
和 set()
方法。
调用操作符
操作符 | 调用方法 |
---|---|
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) |
圆括号转换为调用带有适当数量参数的 invoke()
方法。
广义赋值
操作符 | 调用方法 |
---|---|
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;
- 如果相应的二元函数(即
- 否则试着生成
a = a + b
的代码(这里包含类型检测: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
操作符 | 调用方法 |
---|---|
a == b | a?.equals(b) ?: (b === null) |
a != b | !(a?.equals(b) ?: (b === null)) |
这些操作符只使用函数 equals(other: Any?): Boolean
,可以覆盖它来提供自定义的相等性检测实现。不会调用任何其他同名函数(如 equals(other: Foo)
)。
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()
。
注意:===
和 !==
(同一性检测)不可重载,因此不存在对他们的约定。
比较操作符
操作符 | 调用方法 |
---|---|
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。