Kotlin笔记(三):扩展函数,运算符重载

news2024/11/19 20:34:26

1. 扩展函数

扩展函数表示即使在不修改某个类的源码的情况下，仍然可以打开这个类，向该类添加新的函数。

在Java中,如果我们需要统计字符串中的字母的数量的话,我们通常需要建立一个工具类,然后在工具类里面创建一个新的方法来实现该功能. 在Kotlin中,由于扩展函数功能的存在,我们可以直接在String类中扩展出新的方法,来实现该功能.

1.1 扩展函数的语法

扩展函数的语法结构如下:

fun ClassName.methodName(param1: Int, param2: Int): Int {
 	return 0
}

相比于定义一个普通的函数，定义扩展函数只需要在函数名的前面加上一个ClassName.的语
法结构，就表示将该函数添加到指定类当中了。

1.2 扩展函数的实现

文件名虽然并没有固定的要求，但是我建议向哪个类中添加扩展函数，就定义一个同名的Kotlin文件，这样便于你以后查找。当然，扩展函数也是可以定义在任何一个现有类当中的，并不一定非要创建新文件。不过通常来说，最好将它定义成顶层方法，这样可以让扩展函数拥有全局的访问域。

现在在String.kt文件中编写如下代码：

fun String.lettersCount(): Int {
 	var count = 0
 	for (char in this) {
 		if (char.isLetter()) {
 			count++
 		}
 	}
 	return count
}

我们将lettersCount()方法定义成了String类的扩展函数，那么函数中就自动拥有了String实例的上下文。因此lettersCount()函数就不再需要接收一个字符串参数了，而是直接遍历this即可，因为现在this就代表着字符串本身。

&emps;扩展函数在很多情况下可以让API变得更加简洁、丰富，更加面向对象。我们再次以String类为例，这是一个final类，任何一个类都不可以继承它，也就是说它的API只有固定的那些而已，至少在Java中就是如此。然而到了Kotlin中就不一样了，我们可以向String类中扩展任何函数，使它的API变得更加丰富。比如，你会发现Kotlin中的String甚至还有reverse()函数用于反转字符串，capitalize()函数用于对首字母进行大写，等等，这都是Kotlin语言自带的一些扩展函数。这个特性使我们的编程工作可以变得更加简便。

不要被示例内容所局限，除了String类之外，你还可以向任何类中添加扩展函数，Kotlin对此基本没有限制。

2. 运算符重载

在Java中也存在运算符重载:用+来连接字符串,但是Java不支持自定义运算符重载功能. 而Kotlin允许我们将所有的运算符甚至其他的关键字进行重载，从而拓展这些运算符和关键字的用法。

2.1 运算符重载语法

运算符重载使用的是operator关键字，只要在指定函数的前面加上operator关键字，就可以实现运算符重载的功能了。但问题在于这个指定函数是什么？这是运算符重载里面比较复杂的一个问题，因为不同的运算符对应的重载函数也是不同的。比如说加号运算符对应的是plus()函数，减号运算符对应的是minus()函数。

我们这里还是以加号运算符为例，如果想要实现让两个对象相加的功能，那么它的语法结构如下：

class Obj {
 	operator fun plus(obj: Obj): Obj {
 	// 处理相加的逻辑
 	}
}

在上述语法结构中，关键字operator和函数名plus都是固定不变的，而接收的参数和函数返
回值可以根据你的逻辑自行设定。那么上述代码就表示一个Obj对象可以与另一个Obj对象相
加，最终返回一个新的Obj对象。对应的调用方式如下：

val obj1 = Obj()
val obj2 = Obj()
val obj3 = obj1 + obj2

这种obj1 + obj2的语法看上去好像很神奇，但其实这就是Kotlin给我们提供的一种语法糖，
它会在编译的时候被转换成obj1.plus(obj2)的调用方式。

了解了运算符重载的基本语法之后，下面我们开始实现一个更加有意义功能：让两个Money对
象相加。

首先定义Money类的结构，这里我准备让Money的主构造函数接收一个value参数，用于表示钱的金额。创建Money.kt文件，定义好了Money类的结构，接下来我们就使用运算符重载来实现让两个Money对象相加的功能：

class Money(val value: Int) {
 	operator fun plus(money: Money): Money {
 		val sum = value + money.value
 	return Money(sum)
 	}
}

可以看到，这里使用了operator关键字来修饰plus()函数，这是必不可少的。在plus()函数中，我们将当前Money对象的value和参数传入的Money对象的value相加，然后将得到的和传给一个新的Money对象并将该对象返回。这样两个Money对象就可以相加了，就是这么简单。

但是，Money对象只允许和另一个Money对象相加，有没有觉得这样不够方便呢？或许你会觉
得，如果Money对象能够直接和数字相加的话，就更好了。这个功能当然也是可以实现的，因为Kotlin允许我们对同一个运算符进行多重重载，代码如下所示：

class Money(val value: Int) {
 	operator fun plus(money: Money): Money {
 		val sum = value + money.value
 		return Money(sum)
 	}
 	operator fun plus(newValue: Int): Money {
 		val sum = value + newValue
 		return Money(sum)
 	}
}