4.面向表达式编程

Kotlin支持将一系列的流程控制语句如if-else、try、when作为表达式使用，并返回一个值，相比离散的代码块，表达式赋值让代码更加紧凑，也更加安全，大部分函数式编程的语言如Scala、F#等，都采用了一切皆表达式的设计理念

Unit类型

Java原生不支持函数式编程的主要原因是函数的返回类型支持void，在函数式编程中，一个表达式/函数是必须有一个返回类型的，Java中的null作为无意义的指示符，但是null并不代表一个实例对象

当我们试图在Java中手动定义函数时：

interface Function<Arg,Return>{
    Return apply(Arg arg)
}

考虑到void类型方法，如print，我们不得不用void的封装类型Void，由于Void类型不允许实例，我们不得不返回一个null

Function<String,Void> print=new Function<String,Void>(){
    public Void apply(String arg){
        sout(arg);
        return null;
    }
}

Kotlin引入了Unit类型，Unit类型是单例的，并且表示为()，在我们调用Kotlin中无返回值的函数时，它实际上是返回了一个无意义的Unit对象

if-else表达式和try表达式

kotlin中不存在三元表达式，因为if-else表达式可以实现相同的效果，减少了概念的数量

max = if(max < tmp) tmp else max

同样地，try-catch-finally也可以作为表达式使用，这种情况下，返回值由try和catch部分决定

Kotlin同样支持表达式嵌套，如

val res: Int? = try{
    if(result.success) {
        jsonDecode(result.response)
    } else null
} catch (e: JsonDecodeException) {
    null
}

Elvis运算符

在开发中我们经常需要判断对象是否为null，在没有三元运算符的情况下会稍微麻烦，可以通过:?即Elvis运算符（也叫做nulll合并运算符）实现效果，要注意的是，:和?是必须连接在一起的，这和三元运算符的逻辑是不一样的

int a=(b!=null?b:0)+1               //Java写法

val a=(if (b!=null) b else 0)+1     //if-else表达式
val a=(b?:0)+1                      //Elvis运算符

枚举类

对于一个简单的例子

enum calss Day{
    MON,
    TUE,
    WEN,
    THU,
    FRI,
    SAT,
    SUN
}

一个复杂些的例子：

enum calss Day(val day:Int){    //主要构造函数，定义了类的成员变量
    MON(1),                     //枚举选项通过逗号分隔
    TUE(2),
    WEN(3),
    THU(4),
    FRI(5),
    SAT(6),
    SUN(7)

    ;                           //枚举选项和额外的函数/属性定义之间用;分割

    fun getDay():Int{
        return day
    }
}

when表达式

fun schedule(sunny:Boolean,day:Day) = when(day){
    Day.SAT -> basketball()
    Day.SUN -> fishing()
    Day.FRI -> appointment()
    else -> when{
        sunny -> libray()
        else -> study（
    }
}

我们可以发现一些when表达式的一些特性：

每个分支通过->连接条件和表达式，不需要break关键字，通过else关键字执行默认分支
when表达式会返回所有分支的最近公共父类
在表达式仅包含一个Boolean条件的情况下，可以省去when右侧的括号

此外，when也可以替代复杂的if-else嵌套语句，并基于从上到下的匹配原则，对于上例我们可以改写为这种形式：

fun schedule(sunny:Boolean,day:Day) = when{
    day==Day.SAT -> basketball()
    day==Day.SUN -> fishing()
    day==Day.FRI -> appointment()
    sunny -> libray()
    else -> study（
}

范围表达式

Range表达式

闭区间[1,10]：for(i in i..10)
逆序闭区间[10,1]：for(i in 10 downTo 1)
半开区间[1,10)：for(i in 1 until 10)
设定步长：for(i in 1..10 step 2)

对于任何实现了Comparable接口的类都可以创造一个范围表达式，例如"abc".."xyz"，但是在此基础上只有提供了iterator的类才能通过此方式被for迭代

in关键字

我们可以通过in关键字判断一个元素是否在某个区间/集合/范围中，例如

print("a" in listOf("a","b","c")) //true
print("a" !in listOf("a","b","c")) //false

in关键字也可以用在范围表达式中，例如

print("kot" in "abc".."xyz") //true

当我们在for循环中使用in关键字时，会自动调用右值的iterator（因此要求该结构必须提供一个iterator）

for(i in arr)

对于线性表结构，还可以通过withIndex方法得到一个包含了元素下标和元素数据的键值对

for((index,value) in arr.withIndex())

扩展函数

我们可以在类外为类补充新的函数，例如

fun Int.sum(that:Int):Int=this+that
print(1.sum(2)) //3

这里的Int叫做接收者类型

在传入类时，对于接收者的某些成员可以省略this，例如

fun Book.getName():String = name//而非this.name

中缀表达式

上面提到的until、..、in是基于中缀表达式实现的，中缀表达式允许我们不通过.来直接调用某个类的方法（尽管如此，我们仍然可以通过.调用中缀函数），要声明一个中缀函数，需要满足以下条件

在fun前添加infix关键字
该函数必须为某个类的扩展函数或成员函数
该函数只能接受一个参数
该函数的默认值不能有默认值

以Kotlin的to为例

infix fun<A,B> A.to(that :B):Pair<A,B>

当我们输入A to B时，实际上返回了一个<A,B>的Pair，这在map中非常常用：

mapOf{
    1 to "one"
    2 to "two"
    3 to "three"
}

以下是一个不使用泛型的更简单的例子

infix fun Int.sum(that:Int):Int=this+that
print(1 sum 2 sum 3)    //6