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。
约定
在这里我们描述为不同操作符规范操作符重载的约定。
一元操作
表达式 | 翻译为 |
---|---|
+a |
a.unaryPlus() |
-a |
a.unaryMinus() |
!a |
a.not() |
这个表是说,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。
表达式 | 翻译为 |
---|---|
a++ |
a.inc() + 见下文 |
a-- |
a.dec() + 见下文 |
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()
。 - 检查函数的返回类型是
T
的子类型。
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()
结果赋值给a
, - 把
a0
作为表达式的结果返回。
对于 a--
,步骤是完全类似的。
对于前缀形式 ++a
和 --a
以相同方式解析,其步骤是:
- 把
a.inc()
结果赋值给a
, - 把
a
的新值作为表达式结果返回。
二元操作
表达式 | 翻译为 |
---|---|
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) |
对于此表中的操作,编译器只是解析成翻译为列中的表达式。
请注意,自 Kotlin 1.1 起支持 rem
运算符。Kotlin 1.0 使用 mod
运算符,它在
Kotlin 1.1 中被弃用。
表达式 | 翻译为 |
---|---|
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。
{:#in}
表达式 | 翻译为 |
---|---|
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
。
表达式 | 翻译为 |
---|---|
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
。
表达式 | 翻译为 |
---|---|
a += b |
a.plusAssign(b) |
a -= b |
a.minusAssign(b) |
a *= b |
a.timesAssign(b) |
a /= b |
a.divAssign(b) |
a %= b |
a.modAssign(b) |
{:#assignments}
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(这里包含类型检查: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。
{:#Equals}
表达式 | 翻译为 |
---|---|
a == b |
a?.equals(b) ?: (b === null) |
a != b |
!(a?.equals(b) ?: (b === null)) |
注意:===
和 !==
(同一性检查)不可重载,因此不存在对他们的约定
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()
。
表达式 | 翻译为 |
---|---|
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
命名函数的中缀调用
我们可以通过中缀函数的调用 来模拟自定义中缀操作符。