Kotlin Bootcamp 自学（2）：Kotlin基础
目录
Kotlin Bootcamp 自学（2）：Kotlin基础
前言
运算符与数据类型 (Operators and Types)
数值类型（Numerical Type）
练习使用数据类型
字符串(String)
比较条件和布尔值(Boolean)
比较符号
if...else...
关于空值(Nullability)
关于array, list, 和loop
List
Array
循环loop
此系列文章是博主在通过Kotlin官方的Kotlin Bootcamp for Programmers学习时记录的随笔。
博主之前接触过的编程语言主要有Python， C++， PHP，之前也有使用过Java的Springboot架构来编写一些项目内容。最近因为业务需要，需要接触安卓平台的开发，遂学习Kotlin。
该教程是基于IntelliJ IDEA为编译器的Kotlin教程。
前言
在上一篇文章Kotlin Bootcamp 自学（1）：Hello Kotlin中，我们介绍了什么是Kotlin，如何安装IntelliJ IDEA和JDK，并且用Kotlin运行HelloWorld程序。本篇文章将着重介绍一些基础的Kotlin知识。
运算符与数据类型 (Operators and Types)
数值类型（Numerical Type）
同其他编程语言一样，Kotlin使用 +, -, *, / 来进行加、减、乘、除。
试着在REPL中分别执行以下每一行代码：
1+1 4-3 2*3 6/3 1.0/2.0 2.0*3.5 2*3.5
输出结果如下：
1+1 res0: kotlin.Int = 2 4-3 res1: kotlin.Int = 1 2*3 res2: kotlin.Int = 6 6/3 res3: kotlin.Int = 2 1.0/2.0 res4: kotlin.Double = 0.5 2.0*3.5 res5: kotlin.Double = 7.0 2*3.5 res6: kotlin.Double = 7.0
可以看到，Kotlin在数值类型运算中和Python时不同的。Python会使用/和//来区分非整除和整除，Kotlin则是继承了Java的特点，所有除法都是用“/”。刚刚从Python换到Kotlin的时候比较容易犯的错误如下：
#Python中"/"运算符的使用 7/2 3.5
//Kotlin中"/"运算符的使用 7/2 res10: kotlin.Int = 3
相对于Kotlin来说，Python对数值类数据的类型管理相对宽松。如果习惯了Python中的宽松用法，不用明确的数据类型声明，在Kotlin中很容易出现算术上的错误。
除了用+-*/进行符号运算，Kotlin还可以调用类方法来实现符号运算：
//plus()加法 3.5.plus(4) res11: kotlin.Double = 7.5 //div()除法 7.5.div(1.5) res12: kotlin.Double = 5.0 //minus()减法 2.4.minus(1.1) res13: kotlin.Double = 1.2999999999999998 //times()乘法 3.2.times(4) res14: kotlin.Double = 12.8
在这里，Kotlin相当于将数字封装成了一个Object（如：2.4是一个Double类的Object），并调用了对应类的运算方法来进行运算。这种方法称为boxing(装箱？)。
虽然boxing是一种可行的运算方式，但是官方不建议这种方法的使用。原因也很简单：被封装成object的数字占用的大小比单纯的数字更大，因此在效率上更低。
练习使用数据类型
在Kotlin中，我们可以使用val或者var来声明变量，比如：
val i = 3 i res16: kotlin.Int = 3
我们也可以在声明变量时声明它的数据类型，比如：
val i: Int = 3 //声明变量i为Int类型 i res16: kotlin.Int = 3
既然可以提前声明变量数据类型，那么赋值时的数据类型就要对应：
这里我们把3.0(double类型)赋给Int类型的变量m，发生了错误
如果我们不能像python一样通过赋值的方式把Double转化成Int，那要怎么操作呢？
Kotlin中数据类型转化的方法为to()
例子如下：
如果我们想把变量i转化成byte类型：
val i: Int = 6 val bi = i.toByte() bi res20: kotlin.Byte = 6
Kotlin还允许在数字中间添加分位符以方便阅读（比如一百万的阿拉伯数字表示是1,000,000）：
val oneMillion = 1_000_000 oneMillion res26: kotlin.Int = 1000000 val socialSecurityNumber = 999_99_9999L socialSecurityNumber res28: kotlin.Long = 999999999
在以上的例子中，我们所有的变量声明都是用了val这个关键词（对应英文value，指“值”）。Kotlin还提供了另一种声明变量的方式，即关键词var（对应英文variable，指“变量”）。从两者的含义中可以看出，似乎只有var关键词才对应“变量”这个词。
事实也确实如此。val和var最大的区别就在于：val是不可变变量，var是可变变量。
要如何理解呢？val更像是我们常说的final变量，即一旦声明，就不能二度赋值改变：
（当然，如果是再次输入val oneMillion = 999_999的话，oneMillion的值会变成999999。但是个人认为这样并不是对同一个变量重新赋值，而是删除旧变量后新建了一个变量。在后面关于指针的章节中，会详细解释）
字符串(String)
Kotlin中的字符串和大部分语言的字符串相同，' '表示单个字符(char)，" "表示一串字符(String)，+可以拼接字符串。字符串模版中调用字符串变量可以使用$字符(类似Javascript)。
比较条件和布尔值(Boolean)
比较符号
Kotlin的比较符号格式与大部分语言相同：>, <, ==, <= >=, !=。
**值得一提的是，Kotlin也支持字符进行比较（如"A" < "a"）。具体数值大小请参考ASCII码。
if...else...
if else判断句的格式基本上和Java一样：
val numberOfFish = 50
val numberOfPlants = 23
if (numberOfFish > numberOfPlants) {
println("Good ratio!")
} else {
println("Unhealthy ratio")
}
输出：
Good Ratio!
在if条件中也可以使用range：
val fish = 50
if (fish in 1..100) {
println(fish)
}
输出：
50
在多个逻辑判断时，可以用&&(and)，||(or)来表示对应逻辑，同样else if也适用于Kotlin：
if (numberOfFish == 0) {
println("Empty tank")
} else if (numberOfFish < 40) {
println("Got fish!")
} else {
println("That's a lot of fish!")
}
That's a lot of fish! //由于之前定义的numberOfFish是50，所以执行最后一个判断条件
以上的if else判断条件可以由关键字when来代替：
when (numberOfFish) {
0 -> println("Empty tank")
in 1..39 -> println("Got fish!")
else -> println("That's a lot of fish!")
}
That's a lot of fish!
关于空值(Nullability)
在我们的第一章中提到过，Kotlin是一个对空值管理很严谨的语言。那具体体现在哪些方面呢？
首先，我们试着给一个Int变量赋值null：
可以看到报错显示null不能赋给非空类型(non-null type)Int。
如果想要说明某个变量可以被赋值为null，则需要添加"?"
var i: Int? = null //以上代码不报错
如果有复杂的数据结构，比如list：
可以通过规定list可否有空值来限定list中的数据可否为null。如List
关于更多Null Safety的讨论，后续几章会涵盖。同时官方也给出了较为详细的解释：Null safety | Kotlin
如果我们想对某个数据类型的变量进行方法调用，如果该变量值为null，则会出现错误。比如我们之间提到的Int类型：
这里Kotlin提示我们正在用不安全的方法对一个可能为空的变量进行操作。如果想要对一个可能为空的变量进行方法调用，应该同样使用"?"来修饰方法：
图中?.的作用即是告诉系统该变量可能为空。如果为空，则不会执行dec()操作。在dec()后的?:则是常见的三目操作符（the Elvis Operator）。即：如果?:前为可执行操作或True，就执行?:前的操作，否则执行?:后的操作。
值得注意的是，如果想通过以下代码实现上面的三目操作符语句会报错：
var numNull: Int? = null
if (numNull != null) {
numNull = numNull.dec()
}
else{
numNull = 0
}
//error: smart cast to 'Int' is impossible, because 'numNull' is a mutable property that could have been changed by this time
// numNull = numNull.dec()
// ^
报错中指出，这个赋值的操作无法保证正确运行，因为numNull的类型为Int?，所以在第一个非空判断之后，numNull实际上仍有可能会出现值变为null的情况。因此普通的赋值在此处仍有出现NPE(Null Pointer Exception)的可能。numNull.dec()是错误的原因，因此要修改为numNull?.dec()。
**如果，如果，你真的很喜欢看到NPE，你可以使用!!符号来强制将任何数值转化成非空数值类型。
关于array, list, 和loop
List
通过listOf()指令来声明一个不能变动的list。
val school = listOf("Harvard", "PKU", "Tsinghua")
具体不能变动的表现如下：
如果想要使一个list可以变动的话，应使用mutableListOf():
val mutableSchool = mutableListOf("Harvard", "PKU", "Tsinghua")
Array
Array不同于List，它的大小是在声明时就被固定的，因此无论如何Array都不可以被添加或删除元素，除非是将原来的array赋值到一个新的array上。
Array中的元素没有给明确的类型限制，所以可以出现String和Int混用的情况：
当然，你也可以声明规定一个array中的数据类型：
用"+"可以将两个array组合到一起
List和Array可以组合使用：
可以看到，输出结果中出现了一串地址。这里是因为我们没有使用java.util.Arrays.toString来表示Array。List的输出则没有问题。
Kotlin也允许通过直接声明Array大小来新建Array:
循环loop
for循环：
val school = arrayOf("shark", "salmon", "minnow")
for (element in school) {
print(element + " ")
}
输出：
shark salmon minnow
for循环中元素和索引同事输出：
for ((index, element) in school.withIndex()) {
println("Item at $index is $elementn")
}
输出：
var bubbles = 0
//while循环
while (bubbles < 50) {
bubbles++
}
println("$bubbles bubbles in the watern")
//dowhile循环
do {
bubbles--
} while (bubbles > 50)
println("$bubbles bubbles in the watern")
//repeat循环
repeat(2) {
println("A fish is swimming")
}
输出：
50 bubbles in the water 49 bubbles in the water A fish is swimming A fish is swimming
以上便是Kotlin Bootcamp中第二章节的内容。第二章中主要介绍了Kotlin中赋值、空值管理、循环等相关的知识。第三章中，会着重介绍函数相关的内容。
感谢阅读。
2022/6/4
Edward
