Kotlin 其他（七） --- 操作符重载（Operator overloading）

1、操作符重载

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。

另外，我们描述为不同操作符规范操作符重载的约定。

2、一 元操作

2.1 一元前缀操作符

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。

以下是如何重载一元减运算符的示例：

data class Point(val x: Int, val y: Int)operator fun Point.unaryMinus() = Point(-x, -y)val point = Point(10, 20)println(-point)  // 输出“(-10, -20)”

2.2 递增与递减

表达式 翻译为 a++ a.inc() + 见下文 a– a.dec() + 见下文 !a a.not()

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。

3、二元操作

3.1 算术运算符

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。

示例：
下面是一个从给定值起始的 Counter 类的示例，它可以使用重载的 + 运算符来增加计数：

data class Counter(val dayIndex: Int) {    operator fun plus(increment: Int): Counter {        return Counter(dayIndex + increment)    }}

3.2 “In”操作符

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。

3.3 索引访问操作符

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。

3.4 调用操作符

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。

3.5 广义赋值

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.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；
• 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。

3.6 相等与不等操作符

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()。

3.7 比较操作符

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

3.8 属性委托操作符

provideDelegate、 getValue 以及 setValue 操作符函数已在 委托属性 中描述。

4、 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。