Kotlin——最详细的操作符与操作符重载详解（上）

本篇文章为大家详细的介绍Koltin特有的操作符重载。或许对于有编程经验的朋友来说，操作符这个词绝对不陌生，就算没有任何编辑基础的朋友，数学中的算数运算符也绝不陌生。例如（+、-、*、/、>、<、>=、<=）等。而算数运算符是编程语言中的一种操作符而已。就算你没有任何基础，也请你详细的看完这篇文章，我相信你会很有收获的。

一、约定

所谓预定：即指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,我们为相应的操作类型提供了一个固定名字的函数。这样的技术，称为约定

因为由类实现的接口集是固定的，而Kotlin不能为了实现其他接口而修改现有的类，因此一般通过扩展函数的机制来实现为现有的类增添新的约定方法，从而适应任何现有的Java类。

二、操作符与操作符重载

根据操作数据个数的不同，分为两种操作类型：

一元操作：即指操作数只有一个的情况

二元操作：即指操作数存在二两或多个的情况。特别说明：在存在多个操作数的情况下，会用复合运算或拆分为多个运算。

2.1、一元操作

一元操作:即指一个操作数的情况，

2.1.1、简单的一元操作运算

这里分为三种情况有三种一元操作:

+ 表示为操作数实现一个正号的意思，其操作数为数值型

- 表示为操作数实现一个负号的意思，其操作数为数值型

! 表示取反的意思，其操作数为boolean类型

提供一个表格直观的展示：

操作符	重载
+a	a.unaryPlus()
-a	a.unaryMinus()
!a	a.not()

例：

var a = 1

var b = -2

var c = true

var d = false

// 操作符实现

println("+a = ${+a}\t -a = ${-a}\t !c = ${!c}")

println("+b = ${+b}\t -b = ${-b}\t !d = ${!d}")

// 操作符重载实现

println("+a = ${a.unaryPlus()}\t -a = ${a.unaryMinus()}\t !c = ${c.not()}")

println("+b = ${b.unaryPlus()}\t -b = ${b.unaryMinus()}\t !d = ${d.not()}")

输出结果为：

+a = 1	 -a = -1	 !c = false

+b = -2	 -b = 2	 !d = true

+a = 1	 -a = -1	 !c = false

+b = -2	 -b = 2	 !d = true

2.1.2、复杂的一元操作

复杂的一元操作符即指，对操作数进行自增、自减操作。和Java是一样的

这里主要有4种情况：

后缀自增：表示为操作数进行自增操作，其操作数为数值型。例如：a++

后缀自减：表示为操作数进行自减操作，其操作数为数值型。例如：a--

前缀自增：表示为操作数进行自增操作，其操作数为数值型。例如：++a

前缀自减：表示为操作数进行自增操作，其操作数为数值型。例如：--a

提供一个表格直观的展示：

操作符	重载	表示
a++	a.inc()	a = a.also{ a.inc() }
a--	a.dec()	a = a.also{ a.dec() }
++a	a.inc()	a = a.inc().also{ a = it }
--a	a.dec()	a = a.dec().also{ a = it }

解释：操作符++的重载为inc(),操作符--的重载为dec()。但是前缀操作和后缀操作是有着明显的区别的：

后缀操作是第一次调用的时候不执行自身。在第二次开始进行自增或自减操作。

前缀操作是第一次调用的时候就执行自增或自减操作

实例：

var a = 10

var b = 10

var c = 10

var d = 10

// 操作符实现

println("a++ = ${a++} \t b-- = ${b--} \t ++c = ${++c} \t --d = ${--d}")

// 操作符重载方式实现，或许你看不明白上表中代码，不过这没关系，你只要记住上面前缀与后缀操作的区别就行

a.also { a.inc() }

b.also { b.dec() }

c.inc().also { c = it }

d.dec().also { d = it }

println("a = $a \t b = $b \t c = $c \t d = $d")

输出结果为：

a++ = 10 	 b-- = 10 	 ++c = 11 	 --d = 9

a = 10 	 b = 10 	 c = 11 	 d = 9

2.2 二元操作

二元操作：即指操作数存在二两或多个的情况。

2.2.1、简单的二元操作

简单的二元操作有：

a + b，表示两个操作数相加，值得注意的是若某一个操作数为String类型时。其返回值为String类型，当且仅当两个操作数都为数值型时，其返回值才会数值型。

a - b，表示两个操作数相减，返回值为数值型

a * b，表示两个操作数相乘，返回值为数值型

a / b，表示两个操作数相除，返回值为数值型

a % b，表示两个操作数相除后的余数，官方称之为模，即a模以b 。返回值为Int型

a .. b，表示范围（区间），这里不详细说明，在下面一点的区间操作符一起讲解。

这里提供一个表格直观的展示：

操作符	重载
a + b	a.plus(b)
a - b	a.minus(b)
a * b	a.tiems(b)
a / b	a.div(b)
a % b	a.rem(b) 或 a.mod(b)
a .. b	a.rangTo(b)

这里值得注意的是：a % b的重载为a.rem()或a.mod()。不过a.mod()是Koltin1.0版本的重载方法，现在已经弃用了，Koltin1.1以及以上版本使用a.rem()重载方法

例

// 简单的二元操作

val a = 10

val b = 2

val c = "2"

val d = "Kotlin"

// 操作符实现

println("a + d = " + a + d)

println("c + d = " + c + d)

println("a + b = ${a + b} \t a - b = ${a - b} \t a * b = ${a * b} \t a / b = ${a / b} \t a % b = ${a % b}")

// 操作符重载实现

// println("a + d = ${a + d}") 错误：字符串模板限制只能为数值型

println("a + b = ${a.plus(b)} \t a - b = ${a.minus(b)} \t a * b = ${a.times(b)} \t a / b = ${a.div(b)} \t a % b = ${a.rem(b)}")

// println(a.plus(d))  错误：因为第一个操作数`a`限制了其plus()方法的参数，

// println(d.plus(a))  正确：因为plus()方法的参数为超（Any）类型

输出结果为：

a + d = 10Kotlin

c + d = 2Kotlin

a + b = 12 	 a - b = 8 	 a * b = 20 	 a / b = 5 	 a % b = 0

a + b = 12 	 a - b = 8 	 a * b = 20 	 a / b = 5 	 a % b = 0

2.2.2、复合二元操作

复合的二元操作有：

a += b，表示第一个操作数的的值为第一个操作数加上第二个操作数，值得注意的是若某一个操作数为String类型时。其返回值为String类型，当且仅当两个操作数都为数值型时，其返回值才会数值型。

a -= b，表示第一个操作数的的值为第一个操作数减去第二个操作数，返回值为数值型

a *= b，表示第一个操作数的的值为第一个操作数乘以第二个操作数，返回值为数值型

a /= b，表示第一个操作数的的值为第一个操作数除以第二个操作数，返回值为数值型

a %= b，表示第一个操作数的的值为第一个操作数模以第二个操作数。返回值为Int型

这里提供一个表格直观的展示：

操作符	表示	重载
a += b	a = a + b	a = a.plus(b)
a -= b	a = a - b	a = a.minus(b)
a *= b	a = a * b	a = a.tiems(b)
a /= b	a = a / b	a = a.div(b)
a %= b	a = a % b	a = a.rem(b)

例: 操作符实现

var b = 2

var a = 10

var c = "Kotlin"

// 主要演示字符串的+=

c += a                          等价于  c = c.plus(a)

print("c = $c \t")

a += b                          等价于  a = a.plus(b)

print("a = $a \t")

a = 10

a -= b                          等价于  a = a.minus(b)

print("a = $a \t")

a = 10

a *= b                          等价于  a = a.tiems(b)

print("a = $a \t")

a = 10

a /= b                          等价于  a = a.div(b)

print("a = $a \t")

a = 10

a % b                          等价于  a = a.rem(b)

print("a = $a \t")

输出结果为：

c = Kotlin10 	a = 12 	a = 8 	a = 20 	a = 5 	a = 0

或许你会说这里为什么没有Kotlin的版本呢？你在看官方文档或者其他人一些博客文章的时候可能有这样a += b <=> a.plusAssign()的操作。但是我告诉你a.plusAssign()不是这样用的，你可以看源码知道primitives.kt文件中肯本就不存在plusAssign()这个方法。因为Koltin中赋值不是表达式。即 a += b <=> a = a + b在Kotlin中是a = a.plus(b)。不过数组与集合是同时存在plus()和plusAssign()这两个函数的。

还有一点就是：如果我的第一个操作数定义为val(不可变)类型时，a += b这个表达式会编译出错。

上面说到了在源码primitievs.kt文件中不存在plusAssign()、minusAssign()、timesAssign()、divAssign()、remAssign()这些方法。那为什么官方文档上会存在呢？这里这里不做详解，但是我会在自定义重载操作符方法的时候给大家说明,请大家详细的往下看，一些更高级的操作

2.3、位运算操作

位运算操作：即对一个数进行位移运算。关于这个操作符的重载函数，我在前面讲解数据类型章节的时候已经讲解过，这里就不多做累述了。没有看过的朋友请参见Kotlin——初级篇（三）：数据类型详解

2.4、区间操作

区间操作符：即是符号..。值得注意的是这个操作符在Java中是不存在的，且两个操作数都是整型

操作符	表示	重载
a .. b	a 到 b 中间的值	a.rangeTo(b)

这个操作符一般用于for循环中，在条件判断中偶尔也会用到。

例：

val a = 1

val b = 5

// 操作符实现

val s = 3 in a .. b     // true,因为3在区间[1,5]之内

println("s = $s")

for (index in a .. b){

    print("index = $index \t")

}

// 操作符重载方式实现

val t = 3 in a.rangeTo(b)

println("t = $t")

for (index in a.rangeTo(b)){

    print("index = $index \t")

}

输出结果为：

s = true

index = 1 	index = 2 	index = 3 	index = 4 	index = 5

t = true

index = 1 	index = 2 	index = 3 	index = 4 	index = 5

当然了，这些实例都是极其简单的。我在Kotlin——初级篇（四）：控制语句讲解这篇文章也是讲到过的。

总结

关于操作符重载，这里由于篇幅过长的原因，后面的比较操作符，以及in与is、以及自定义操作符等都会在下一章讲解。敬请期待...

这篇文章，主要讲解了Kotlin中常用的操作符以及重载方法。其中的第一部分只是介绍了其概念，在第二节在才开始讲解了其用法及实例说明。重点在于二元操作中的复合运算一节，千万不要被别人的博客和翻译文档所误导。上面的实例都是我一个一个实验过后才写出来的。实践出真理，不然我也不知道这个a += b等所

对应的a.plusAssign(b)等会这么坑。

参考

这里参考了别人翻译的官方文档

 以及另外一篇很好的博文

源代码

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