【Android】聊聊Kotlin操作符重载
算数运算操作符重载
在kotlin中我定义一个类
data class Point(val x: Int, val y: Int)
然后实例化两个对象
val p1 = Point(3,5)
val p2 = Point(5,7)
想表示p1的元素x加上p2的元素x,p1的元素y,加上p2的元素y.然后输出一个p3.
val p3 = Point(p1.x + p2.x, p2.y + p2.y)
以上这种写法没有任何问题。不过我们可以利用Kotlin扩展函数简化上面的操作，我们给Point增加一个plus，并附加operator关键字。（增加operator的关键字是为了区分plus并不是一个普通的成员方法）
data class Point(val x: Int, val y: Int) {
operator fun plus(other: Point): Point {
return Point(x + other.x, y + other.y)
}
}
接下来再来实现上面的需求.
val p3 = p1 + p2
这样表达起来更简洁了。 另外我们可以把plus作为Point的扩展方法
data class Point(val x: Int, val y: Int)
operator fun Point.plus(other: Point): Point {
return Point(x + other.x, y + other.y)
}
这种场景适用于Point存在于一个三方库，我们并能修改其中的内容. Kotlin中提供了以下操作符的重载. 只需要实现对应的方法即可。
image.png
之前我们定一个了plus，参数是Point，实际上对于个操作符重载并不局限于同一种类型，接下来我们来定一个times,允许你去扩展Ponit.
data class Point(val x: Int, val y: Int)
operator fun Point.times(scale: Double): Point {
return Point((x * scale).toInt(), (y * scale).toInt())
}
fun main(args: Array<String>) {
val p = Point(10, 20)
println(p * 1.5)
}
注意kotlin不支持交换性，例如我这里写成1.5 * p这里是不允许的。除非你去定一个
operator fun Double.times(p: Point): Point
返回类型同样也可以不是同一个类型，例如, 定义一个对char类型重载*操作符重复count后返回一个string.
operator fun Char.times(count: Int): String {
return toString().repeat(count)
}
fun main(args: Array<String>) {
println('a' * 3)
}
复合运算操作符重载
我们在编程过程中通常会去把这种写法p = p + p1 写成 p += p1 这种简化写法，在kotlin中同样也支持这种+=操作符自定义操作。这种自定义运算操作符在什么场景下使用呢？ 举个例子，我们定义集合
val numbers = ArrayList<Int>()
numbers += 42
println(numbers[0])
以上写法会感觉更加简洁。 我们在集合中定义操作符重载方法plusAssign（这里还有minusAssign, timesAssign等等）
operator fun <T> MutableCollection<T>.plusAssign(element: T) {
this.add(element)
}
不过kotlin-stblib库已经帮你实现好了关于集合的类似操作. 在集合中+,-会累加集合原始后返回一个新的集合，如果使用+=,-=, 集合是mutable，会在本集合直接修改内容，如果集合是read-only,会返回一个拷贝后的修改集合。（这意味着如果集合是read-only，它的声明必须要是var, 不然它不能接受新返回拷贝后的修改集合）. 你可以使用单独的元素或者集合（类型必须一致）进行复合运算符操作和算数运算符.
val list = arrayListOf(1, 2)
list += 3
val newList = list + listOf(4, 5)
println(list)
result : [1, 2, 3]
println(newList)
result : [1, 2, 3, 4, 5]
一元运算操作符重载
我们在编程过程中使用类似++a, a++, --a, a--同样支持运算符重载。仅仅需要重写下面的操作符函数即可
image.png
举个例子
operator fun BigDecimal.inc() = this + BigDecimal.ONE
fun main(args: Array<String>) {
var bd = BigDecimal.ZERO
println(bd++)
println(++bd)
}
这里注意到我只定一个inc()，同时也是支持bd++和++bd.
比较操作符重载
kotlin中还支持==, !=, >, <操作符重载. 对于==, !=我们重写equals方法. 这里还是拿Point来举栗子
data class Point(val x: Int, val y: Int)
我们这里声明成了data类，这个关键字加上了编译器会自动帮你实现equals方法，我们现在去掉，看看自己去写equals怎么写
class Point(val x: Int, val y: Int) {
override fun equals(obj: Any?): Boolean {
if (obj === this) return true //1
if (obj !is Point) return false
return obj.x == x && obj.y == y
}
}
fun main(args: Array<String>) {
println(Point(10, 20) == Point(10, 20))
println(Point(10, 20) != Point(5, 5)) //2
println(null == Point(1, 2))
}
这里我们需要关注一个//1 obj === this，这个===操作符是比较两个对象的引用是否一致，实际上和java中的==是一样的。 之前我们提到的操作符重载都会加上一个operator关键字，这里为什么是override？因为它重写了Any.class的equals方法.
这里看下//2!= 其实就是equals结果的取反. 除了=和!=之外这里还有>和<, 通过重写compareTo可以实现
class Person(
val firstName: String, val lastName: String
) : Comparable<Person> {
override fun compareTo(other: Person): Int {
return compareValuesBy(this, other,
Person::lastName, Person::firstName)
}
}
fun main(args: Array<String>) {
val p1 = Person("Alice", "Smith")
val p2 = Person("Bob", "Johnson")
println(p1 < p2)
}
这里的compareValuesBy顺便说说，它是kotlin-stblib提供的扩展函数
image.png
集合和区域的约定
在kotlin中我们可以使用类似于操作数组的方法操作集合，例如a[b]这种. 对于其它类，可以自定义操作符实现类似的操作
operator fun Point.get(index: Int): Int {
return when(index) {
0 -> x
1 -> y
else ->
throw IndexOutOfBoundsException("Invalid coordinate $index")
}
}
fun main(args: Array<String>) {
val p = Point(10, 20)
println(p[1])
}
我们对于赋值操作同样也可以通过自定义operator
data class MutablePoint(var x: Int, var y: Int)
operator fun MutablePoint.set(index: Int, value: Int) {
when(index) {
0 -> x = value
1 -> y = value
else ->
throw IndexOutOfBoundsException("Invalid coordinate $index")
}
}
fun main(args: Array<String>) {
val p = MutablePoint(10, 20)
p[1] = 42
println(p)
}
另外一个知识点是自定义in操作符
image.png
in对于的contains函数，判断一个元素是否属于一个范围里.
data class Point(val x: Int, val y: Int)
data class Rectangle(val upperLeft: Point, val lowerRight: Point)
operator fun Rectangle.contains(p: Point): Boolean {
return p.x in upperLeft.x until lowerRight.x &&
p.y in upperLeft.y until lowerRight.y
}
fun main(args: Array<String>) {
val rect = Rectangle(Point(10, 20), Point(50, 50))
println(Point(20, 30) in rect)
println(Point(5, 5) in rect)
}
迭代运算符重载
我们平时使用的
for (x in list) { ... }
将被转换为 list.iterator() 的调用，然后重复调用 hasNext 和 next 方法，就像在 Java 中一样。 请注意，在 Kotlin 中，它也是一种约定，这意味着可以将迭代器方法定义为扩展。这就解释了为什么可以迭代常规 Java 字符串：kotlin-stblib 在 Char-Sequence（String 的超类）上定义了一个扩展函数迭代器：
operator fun CharSequence.iterator(): CharIterator
>>> for (c in "abc") {}
其它类型也可以通过自定义iterator实现自己类特定的操作。
import java.util.Date
import java.time.LocalDate
operator fun ClosedRange<LocalDate>.iterator(): Iterator<LocalDate> =
object : Iterator<LocalDate> {
var current = start
override fun hasNext() =
current <= endInclusive
override fun next() = current.apply {
current = plusDays(1)
}
}
fun main(args: Array<String>) {
val newYear = LocalDate.ofYearDay(2017, 1)
val daysOff = newYear.minusDays(1)..newYear
for (dayOff in daysOff) { println(dayOff) }
}
解构声明
这个操作可以分解一个对象中成员，例如
>>> val p = Point(10, 20)
>>> val (x, y) = p
>>> println(x)
10
>>> println(y)
20
解构声明看起来有点像变量声明，不过它组合了多个变量值。实际上它在kotlin中也属于自定义操作符.去解构多个变量需要定义componentN，N是变量的位置.
image.png
class Point(val x: Int, val y: Int) {
operator fun component1() = x
operator fun component2() = y
}
对于data类，解构已经帮你声明好了 另外解构声明还可以用在循环中
fun printEntries(map: Map<String, String>) {
for ((key, value) in map) {
println("$key -> $value")
}
}
fun main(args: Array<String>) {
val map = mapOf("Oracle" to "Java", "JetBrains" to "Kotlin")
printEntries(map)
}
Map中包含了扩展方法component1，component2返回key和value. 实际上你可以将上面的循环部分翻译成
for (entry in map.entries) {
val key = entry.component1()
val value = entry.component2()
// ...
}
最后
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