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最初に押さえておきたいKotlin言語仕様

Kotlinをはじめるにあたって
言語仕様でここは押さえておこう、的な記事です。

普段の開発をJavaからKotlinへ移行していく過程で
これは足りない、と気づいたら随時追記します。

何からはじめればいいですか

Kotlin https://kotlinlang.org/ ここを起点に

Try Kotlin

ブラウザ上でサンプルを見ながら、その場でコードを書いて動作確認ができます。
http://try.kotlinlang.org/

trykotlin.png

画面左側にMy Programsとあるように、ログインすると自分のコードも置けます。

また、変更したサンプルはTree上の矢印アイコンでいつでもRevertできるので
心置きなく書き直しましょう。

Kotlin Language Documentation

英語ですけどコードは読めるのでなんとなく意味はわかります。
https://kotlinlang.org/docs/kotlin-docs.pdf

地味なとこ

  • 文末のセミコロンが要らない
  • 拡張子 .kt

val と var の違い

  • val:読み込み専用(Getterのみ)
  • var:書き換え可能(Getter,Setter)

定数(const)

constを付けます。アンダースコア区切りの大文字で!

kotlin
const val MAX_COUNT = 8

Null-safety

null-type と non-null-type

NULLチェックしてないコードはコンパイル段階でエラー
できるだけnon-null-typeを使う。
必要な場合のみnull-typeで。

non-null-type
var a: String = "abc"   // non-null type
a = null                // 代入だめ。ぜったい。エラー
val l = a.length        // ok
null-type(?をつける)
var a: String? = "abc"  // null type
a = null                // null代入できる
val l = a.length        // nullチェックしてない。エラー

nullなら実行しない安全呼び出し

java
Thread thread = null;
if(thread != null)
    thread.start();
kotlin
val thread: Thread? = null
thread?.start()

nullの代替値

nullじゃなかったら設定、のような場合
エルビス演算子?:を使って完結にできます。

java
if(name != null){
    textView.setText(name);
}else{
    textView.setText("no name");
}
kotlin
textView.setText(name?: "no name");
kotlin
// エルビス演算子おまけ。dataがnullになるならreturnする
val data = Hoge.getData ?: return

非null表明

null-typeをnon-null-typeに強制変換しますが使わないほうがいいかも。

kotlin
fun length(str: String?) : Int = str!!.length

〜中略〜

length("hoge") // 4を返す
length(null)   // NullPointerExcelption

どうしてもな場合はrequireNotNull関数でメッセージを残すらしいです。

kotlin
val a: Int? = null
val b: Int? = requireNotNull(a) {"ぬるぽ"}  // 第二引数の文字列は任意

文字列 string

ダブルクォーテーションで囲うのは一緒
文字列中に変数を埋め込む(String Template)場合は$マークを付けて、{}で囲う

kotlin
val name: String = "ssuzaki"
println("${name}")

型を類推できる場合は更に{}も省略可能

kotlin
println("$name")

raw string

改行を含めて書いた通りの文字列を表現する場合はダブルクォーテーションを3っつで囲う
行頭の|は目印の記号で、それが結果に含まれないようにtrimMarginしている

kotlin
fun main(args: Array<String>) {
    val text = """
        |むかしむかし
        |あるところに
        |じーさんばーさんが
        """.trimMargin()

    println("$text")
}

関数 function

java
int sum(int a, int b){
    return a + b;
}
kotlin(4パターン)
fun sum(a: Int, b: Int): Int{
    return a + b
}

fun sum(a: Int, b: Int) = a + b

fun sum(a: Int, b: Int): Unit {  // 何も返さないよ
    print(a + b)
}

fun sum(a: Int, b: Int) {  // Unitは省略できる
    print(a + b)
}

デフォルト引数

CustomViewを作る時なんかにオーバーロードが減るのでいいですね

java
public class HogeView extends ImageView {
    public HogeView(Context context) {
        super(context);
    }

    public HogeView(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
    }

    public HogeView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
        super(context, attrs, defStyleAttr);
    }
}
kotlin
open class HogeView : ImageView {
    constructor(context: Context, attrs: AttributeSet? = null, defStyleAttr: Int = 0)
    : super(context, attrs, defStyleAttr) {
    }
}

名前付き引数

引数名を使って関数呼び出しすると似たような関数を減らせます

kotlin
fun addData(name: String, age: Int = 0): String {
    return "$name + $age"
}

val result1 = addData(age = 20, name = "hoge")
val result2 = addData("hoge", age = 30)
val result3 = addData("hoge")

可変長引数

可変長にしたい引数をvarargで修飾すると配列として扱われる
1つの関数で1つまでしか定義できない

kotlin
fun main(args: Array<String>) {
    println( sum(1,2,3) )
    println( sum(*intArrayOf(1,2,3)) )  // 配列を渡す場合は*が必要
}

fun sum(vararg items: Int): Int {
    var total = 0
    for(item in items) {
        total += item
    }
    return total
}

再帰

参考

kotlin
// これが
fun sum(num: Int): Int {
    if (num != 0)
        return num + sum(num - 1)
    else
        return num
}

// こう書ける。tailrecで修飾すると再帰が最適化されます。詳しくは参考リンク↑
tailrec fun sum(num: Int, total:Int = 0) : Int
    = if(num != 0) sum(num - 1, total + num) else total

ローカル関数 local function

関数内関数です。スコープがその関数内に限定されます。

kotlin
fun main(args: Array<String>) {
    println( unko(true) )
}

fun unko(isHoge: Boolean): String {
    fun hoge(): String = "hoge"
    if(isHoge) return hoge() else return "unko"
}

値を返さない関数

javaでいうvoid? Unit型の関数は値を返さなくてもいいそうです

kotlin
class Hoge() {
    private var cnt = 0
    fun count(): Unit {
        cnt ++
    }    
    fun count2() {  // Unitは省略するのが普通ぽい
        cnt ++
    }
}

関数オブジェクト

関数名の頭に::を付けると関数オブジェクトが取得でき、関数として呼び出せます

kotlin
fun main(args: Array<String>) {
    // 型を類推
    val function = ::unko
    println( function() )

    // 型を明示
    val function2: () -> String = ::unko
    println( function2() )
}

fun unko(): String {
    return "unko"
}

ラムダ式

関数を定義せず、直接関数オブジェクトを生成します

kotlin
fun main(args: Array<String>) {
    val square: (Int) -> Int = { i: Int -> i * i }  // ラムダ式
    val square2: (Int) -> Int = { i -> i * i }      // 型推論
    val square3 = { i:Int -> i * i }                // 型推論
    val square4: (Int) -> Int = { it * it }         // 引数が1つの場合はitの名で変数が使える
}

制御文 Control Flow

if

ifは式で値を返します。なので三項演算子はありません。

kotlin
// 普通に書けます。
var max = a
if (a < b)
    max = b

// elseも書けます。
var max: Int
if (a > b)
    max = a
else
    max = b

// 式
val max = if (a > b) a else b

// 分岐はブロックにできます。ブロックの最後の式が値になります。
val max = if (a > b) {
    print("Choose a")
    a
} else {
    print("Choose b")
    b
}

when

switchみたいなやつの強化版。とてもお世話になりそう。
引数ありなしどっちでもいける。分岐条件に定数じゃないものも書ける。

  • when(引数あり) { ... }
  • when {...} 引数なし
  • ==, ||, && も使える

ので、if-else,else,else...よりも見やすいからifよりこっちがいいかも

kotlin(引数あり版)
fun cases(obj: Any) {
    when (obj) {
        1          -> println("One")
        2,3 ->     -> println("Two or Three")
        in 4..9    -> println("Four to  Nine")
        "Hello"    -> println("Greeting")
        is Long    -> println("Long")
        !is String -> println("Not a string")
        else       -> println("Unknown")
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    cases(1)

    cases("Hello")

    val a: Long = 1;
    cases(a)    // whenの順番的にOneと表示されると思ったらLong

    cases(2)

    cases("test")
}
結果
One
Greeting
Long
Not a string
Unknown
kotlin(引数なし版)
when {
    hoge.isOld() -> println("old")
    hoge.isNew() -> println("new")
}

for

イテレータが提供されます。

kotlin
// くるくる
for (item in collection)
    print(item)

// ブロックくるくる
for (item: Int in ints) {
    // ...
}

// インデックスでくるくる
for (i in array.indices)
    print(array[i])

// インデックスと値でくるくる
for ((index, value) in array.withIndex()) {
    println("the element at $index is $value")
}

// 範囲でくるくる
for (i in 1..10) {
    println(hoge(i))
}

// downTo, step の指定
for (i in 100 downTo 1 step 2) {
    println(hoge(i))
}

// listがnullのケースも考慮したパターン1。listがnullだとforに入らない
for (i in list.orEmpty())  {
}

// listがnullのケースも考慮したパターン2。forの前に判断
list?.let {
    for (i in it) {
    }
}

イテレータの自作

規定のメソッドが実装されていればイテレータを備えるクラスを自作できる

fun main(args: Array<String>) {
    for(item in Iterator()) {
        println(item)
    }
}

class IteratorFunctions {
    operator fun hasNext(): Boolean = Math.random() < 0.8
    operator fun next(): String = "unko"
}

class Iterator {
    operator fun iterator() = IteratorFunctions()
}

while

お馴染みの前判断、後判断、どっちもいけますが
後判断のスコープが便利になってます。

kotlin
// 前判断
while (x > 0) {

}

// 後判断
do {
    val y = retrieveData()
} while (y != null) // yが見える!

範囲指定 range

kotlin
// xが1〜10
if(x in 1..10)
    println("ok")

// xが1〜10じゃない
if(x !in 1..10)
    println("ng")

// リスト
println((1..5).toList())               // [1, 2, 3, 4, 5]
println((1..5).reversed().toList())    // [5, 4, 3, 2, 1]
println((5 downTo 1).toList())         // [5, 4, 3, 2, 1]
println((1..5 step 2).toList())        // [1, 3, 5]

配列 array

kotlin
// お好みで
val list = arrayOf(1, 2, 3)               // 型は類推される
val list = intArrayOf(1, 2, 3)            // intで
val list: Array<Int?> = arrayOfNulls(3)   // nullな要素を3っつ

list[0] = list[1] + list[2]       // 各要素はお馴染みのカッコで

for(item in list){                // forループくるくる
    println(item)
}

コレクション collection

list(重複要素あり)

kotlin
val list = listOf(1, 2, 3)
list[0] = list[1] + list[2]    // immutable(変更不可)エラー

val list = mutableListOf(1, 2, 3)
list[0] = list[1] + list[2]    // mutalbe(変更可能)

val list = mutableListOf<Hoge>() // 空っぽでinitialize

set(重複要素なし)

kotlin
val list = setOf(1, 2, 2, 3)  // immutable(変更不可)変更する場合はmutableSetOf
for(num in list)
    print(num)  // 123

map(キーと値のペア)

kotlin
val map = mapOf(    // immutalbe(変更不可)。変更する場合はmutableMapOf
    1 to "one",
    2 to "two",
    3 to "three"
)
//for(item in map){
//    println("${item.key} to ${item.value}")
//}
for((key, value) in map)
    println("${key} to ${value}")

println(list[1])
結果
1 to one
2 to two
3 to three
one

データクラス data class

値を保持するだけのクラスならこれで。クラス名の前にdataを付けます。

kotlin
data class User(val name: String = "", val age: Int = 0)

使い方

kotlin
val jack = User(name = "Jack", age = 1)  // jackさん1歳
val olderJack = jack.copy(age = 2)       // jackさんの名前のまま2歳のコピーを

val jane = User("Jane", 35)  // janeさん35歳
val (name, age) = jane       // janeさんの名前、年齢をGET!

copy用の関数が作られるみたい

kotlin
fun copy(name: String = this.name, age: Int = this.age) = User(name, age)

constructor を追加して使いやすく

    data class User(val name: String = "", val age: Int = 0) {
        constructor(name: String, age: Int, email: String) : this(name, age)
    }

enumクラス

kotlin
enum class Direction {
    NORTH, SOUTH, WEST, EAST
}

定義と初期化

kotlin
enum class Color(val rgb: Int) {
    RED(0xFF0000),
    GREEN(0x00FF00),
    BLUE(0x0000FF)
}

ちょっと使いやすく

kotlin
enum class HogeType constructor(val value: Int) {
    AAA(0),
    BBB(1),
    CCC(2);

    companion object {
        fun fromInt(value: Int): HogeType {
            return values().firstOrNull { it.value == value } ?: AAA
        }
    }

    val isAAA: Boolean
    get() = this == AAA

    val isBBB: Boolean
    get() = this == BBB
}

シングルトン singleton

kotlin
object SingletonUser {
    private var name: String = "ssuzaki"

    fun init(data: String) {
        name = data
    }

    fun put() {
        println("${name}")
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    SingletonUser.put()
}

コンパニオンオブジェクト companion

staticの代わりみたいなの

kotlin
class MyClass {
    companion object { }
}

fun MyClass.Companion.foo() {
    println("hoge")
}

fun main(args: Array<String>) {
    MyClass.foo()
}

同一 equality

同じ参照先か===で比較。違う参照先は!==

kotlin
val taro = User("taro", 10)
val jiro = User("jiro", 11)

if(taro === jiro)
    println("taro equal jiro")

例外 Exceptions

例外はすべて Throwable の子孫でメッセージ、スタックトレースを持ち
オプションで原因を持ちます。

例外を投げる throw

kotlin
throw MyException("Hi There!")

例外を捕捉する try...catch...finally

kotlin
try {
    // some code
} catch(e: SomeException) {
    // handler
} finally {
    // optional finally block
}

tryは式で値を返せる

kotlin
val a: Int? = try { parseInt(input) } catch (e: NumberFormatException) { null }

クラス class

kotlin
class Hoge {
    // プロパティの定義。getterとsetterが定義される。valならgetterのみ
    var name: String = ""

    // コンストラクタ
    constructor(name: String) {
        this.name = name
    }

    // メソッドの定義
    fun changeLanguage(language: String) {
    }
}

プライマリコンストラクタ

kotlin
class Hoge(n: String) {
    val name = n
}

// プライマリコンストラクタでプロパティも一緒に定義するケース↓
class Hoge(val name: String) {
}

クラスのネスト

kotlin
class Hoge {
    val num: Int

    // 外側のクラスのメンバを参照するときはinner classにしないと参照できないよ
    inner class Fugo {
        val total = num + 10

        // おまけ:inner class から外側のクラスのthisを指したいときは@で指定
        // this@Hoge
    }
}

継承

kotlin
// openを付けないと継承できない
open class Base {
}

class Hoge : Base() {
}

インターフェイス interface

kotlin
interface Hoge {
    fun hoge()
}

// javaでのimplementsは:で
class Sample: Hoge {
    override fun hoge() {
        println("gorua-")
    }
}

// 無名クラスで実装↓
class Sample {
    private val h = object: Hoge {
        override fun hoge() {
            println("gorua-")
        }
    }
}

キャスト cast

as で

java
Hoge hoge = (Hoge) obj;
kotlin
val hoge = obj as Hoge

スコープ関数 Scope Functions

使い分けが難しく感じるので使いそうな例だけ

let (nullじゃなかったら○○したい)

null-typeの変数と一緒に、nullじゃなかったら○○したいシチュエーションで

kotlin
// これが
if (hoge != null) {
    textView.text = hoge.name
}

// こう書けます
hoge?.let {
    textView.text = it.name
}
kotlin
var list: MutableList<Int>? = null
list?.let {
    println(it)  // nullなので出力されない。クラッシュしないよ。
}

list = mutableListOf (1, 2, 3)
list?.let {
    println(it)  // nullじゃないので出力される。
}

with (編集中)

run (編集中)

apply (編集中)

also (編集中)

ssuzaki
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