基本语法概述
本章会通过示例程序向你介绍 Kotlin 的一系列基本语法元素. 在各节的末尾, 你可以找到各个专题详细信息的页面链接.
你也可以通过 JetBrains Academy 的免费 Kotlin 核心课程 学习 Kotlin 的全部基本知识.
包的定义与导入
包的定义应该在源代码文件的最上方:
package my.demo
import kotlin.text.*
// ...
源代码所在的目录结构不必与包结构保持一致: 源代码文件可以放置在文件系统的任意位置.
参见 包.
程序入口点(entry point)
Kotlin 应用程序的入口点是 main 函数:
fun main() {
println("Hello world!")
}
main 函数的另一种形式可以接受数量不定的 String 参数:
fun main(args: Array<String>) {
println(args.contentToString())
}
向标准输出(Standard Output)打印信息
print 函数会将传递给它的参数打印到标准输出(Standard Output):
fun main() {
//sampleStart
print("Hello ")
print("world!")
//sampleEnd
}
println 函数会打印它的参数, 并在末尾加上换行(Line Break), 因此之后的打印信息会出现在下一行:
fun main() {
//sampleStart
println("Hello world!")
println(42)
//sampleEnd
}
从标准输入(Standard Input)读取信息
readln() 函数会从标准输入(Standard Input)读取信息. 这个函数将用户输入的整个行读取为字符串.
你可以使用 println(), readln(), 和 print() 函数, 打印消息, 要求用户输入, 并显示用户输入的内容:
// 打印消息, 要求用户输入
println("Enter any word: ")
// 读取并保存用户的输入. 例如: Happiness
val yourWord = readln()
// 将用户的输入和一个消息一起打印输出
print("You entered the word: ")
print(yourWord)
// 输出结果为 You entered the word: Happiness
更多详情请参见 读取标准输入.
函数
以下函数接受两个 Int 类型参数, 并返回 Int 类型结果:
//sampleStart
fun sum(a: Int, b: Int): Int {
return a + b
}
//sampleEnd
fun main() {
print("sum of 3 and 5 is ")
println(sum(3, 5))
}
以下函数使用表达式语句作为函数体, 返回类型由自动推断决定:
//sampleStart
fun sum(a: Int, b: Int) = a + b
//sampleEnd
fun main() {
println("sum of 19 and 23 is ${sum(19, 23)}")
}
以下函数不返回有意义的结果:
//sampleStart
fun printSum(a: Int, b: Int): Unit {
println("sum of $a and $b is ${a + b}")
}
//sampleEnd
fun main() {
printSum(-1, 8)
}
返回值为 Unit 类型时, 可以省略:
//sampleStart
fun printSum(a: Int, b: Int) {
println("sum of $a and $b is ${a + b}")
}
//sampleEnd
fun main() {
printSum(-1, 8)
}
参见 函数.
变量
在 Kotlin 中, 声明变量时以关键字, val 或 var 开始, 之后是变量名称.
使用 val 关键字声明的变量只能赋值一次. 这是不可变的, 只读的局部变量, 在初始化之后就不能再次给它设定不同的值:
fun main() {
//sampleStart
// 声明变量 x, 并初始化赋值为 5
val x: Int = 5
// 输出结果为 5
//sampleEnd
println(x)
}
使用关键字 var 声明的变量可以多次赋值. 这是可变的变量, 在初始化之后也可以改变它的值:
fun main() {
//sampleStart
// 声明变量 x, 并初始化赋值为 5
var x: Int = 5
// 将新的值 6 赋值给变量 x
x += 1
// 输出结果为 6
//sampleEnd
println(x)
}
Kotlin 支持类型推断, 能够自动识别声明的变量的数据类型. 在声明一个变量时, 你可以省略变量名之后的类型:
fun main() {
//sampleStart
// 声明变量 x, 赋值为 5; 变量类型自动推断为 `Int`
val x = 5
// 5
//sampleEnd
println(x)
}
变量只有在初始化之后才能使用. 可以在变量声明时初始化, 也可以先声明变量, 以后再初始化. 后一种情况下, 必须指明数据类型:
fun main() {
//sampleStart
// 在声明变量 x 时初始化; 不需要指定类型
val x = 5
// 声明变量 c, 不初始化; 需要指定类型
val c: Int
// 在声明变量 c 之后再初始化
c = 3
// 5
// 3
//sampleEnd
println(x)
println(c)
}
也可以将变量声明在顶级(top level):
//sampleStart
val PI = 3.14
var x = 0
fun incrementX() {
x += 1
}
// x = 0; PI = 3.14
// incrementX()
// x = 1; PI = 3.14
//sampleEnd
fun main() {
println("x = $x; PI = $PI")
incrementX()
println("incrementX()")
println("x = $x; PI = $PI")
}
关于属性的声明, 更多详情请参见 属性(Property).
创建类与实例
要定义类, 请使用 class 关键字:
class Shape
类的属性(Property)可以在类声明部分或类主体部分中列出:
class Rectangle(val height: Double, val length: Double) {
val perimeter = (height + length) * 2
}
会自动生成一个默认构造器, 参数是在类声明部分中定义的那些属性:
class Rectangle(val height: Double, val length: Double) {
val perimeter = (height + length) * 2
}
fun main() {
val rectangle = Rectangle(5.0, 2.0)
println("The perimeter is ${rectangle.perimeter}")
}
类之间的继承关系使用冒号(: )表示. 类默认为 final; 要允许一个类被后代继承, 请将它标记为 open:
open class Shape
class Rectangle(val height: Double, val length: Double): Shape() {
val perimeter = (height + length) * 2
}
注释
与大多数现代编程语言一样, Kotlin 支持单行(或者叫做 行尾 )注释, 也支持多行 (或者叫做 块) 注释:
// 这是一条行尾注释
/* 这是一条块注释
可以包含多行内容. */
Kotlin 的块注释允许嵌套:
/* 注释从这里开始
/* 包含一个嵌套的注释 */
到这里结束. */
关于文档注释的语法, 详情请参见 Kotlin 代码中的文档.
字符串模板
fun main() {
//sampleStart
var a = 1
// 在字符串模板内使用简单的变量名称
val s1 = "a is $a"
a = 2
// 在字符串模板内使用任意的表达式:
val s2 = "${s1.replace("is", "was")}, but now is $a"
//sampleEnd
println(s2)
}
详情请参见 字符串模板.
条件表达式
//sampleStart
fun maxOf(a: Int, b: Int): Int {
if (a > b) {
return a
} else {
return b
}
}
//sampleEnd
fun main() {
println("max of 0 and 42 is ${maxOf(0, 42)}")
}
在 Kotlin 中, if 也可以用作表达式:
//sampleStart
fun maxOf(a: Int, b: Int) = if (a > b) a else b
//sampleEnd
fun main() {
println("max of 0 and 42 is ${maxOf(0, 42)}")
}
参见 if 表达式.
for 循环
fun main() {
//sampleStart
val items = listOf("apple", "banana", "kiwifruit")
for (item in items) {
println(item)
}
//sampleEnd
}
或者:
fun main() {
//sampleStart
val items = listOf("apple", "banana", "kiwifruit")
for (index in items.indices) {
println("item at $index is ${items[index]}")
}
//sampleEnd
}
参见 for 循环.
while 循环
fun main() {
//sampleStart
val items = listOf("apple", "banana", "kiwifruit")
var index = 0
while (index < items.size) {
println("item at $index is ${items[index]}")
index++
}
//sampleEnd
}
参见 while 循环.
when 表达式
//sampleStart
fun describe(obj: Any): String =
when (obj) {
1 -> "One"
"Hello" -> "Greeting"
is Long -> "Long"
!is String -> "Not a string"
else -> "Unknown"
}
//sampleEnd
fun main() {
println(describe(1))
println(describe("Hello"))
println(describe(1000L))
println(describe(2))
println(describe("other"))
}
参见 when 表达式和语句.
值范围(Range)
使用 in 操作符检查一个数值是否在某个值范围(Range)之内:
fun main() {
//sampleStart
val x = 10
val y = 9
if (x in 1..y+1) {
println("fits in range")
}
//sampleEnd
}
检查一个数值是否在某个值范围之外:
fun main() {
//sampleStart
val list = listOf("a", "b", "c")
if (-1 !in 0..list.lastIndex) {
println("-1 is out of range")
}
if (list.size !in list.indices) {
println("list size is out of valid list indices range, too")
}
//sampleEnd
}
在一个值范围内进行遍历迭代:
fun main() {
//sampleStart
for (x in 1..5) {
print(x)
}
//sampleEnd
}
或者, 在一个数列(progression)上进行遍历迭代:
fun main() {
//sampleStart
for (x in 1..10 step 2) {
print(x)
}
println()
for (x in 9 downTo 0 step 3) {
print(x)
}
//sampleEnd
}
集合(Collection)
在一个集合上进行遍历迭代:
fun main() {
val items = listOf("apple", "banana", "kiwifruit")
//sampleStart
for (item in items) {
println(item)
}
//sampleEnd
}
使用 in 运算符检查一个集合是否包含某个对象:
fun main() {
val items = setOf("apple", "banana", "kiwifruit")
//sampleStart
when {
"orange" in items -> println("juicy")
"apple" in items -> println("apple is fine too")
}
//sampleEnd
}
使用 Lambda 表达式 对集合元素进行过滤和变换:
fun main() {
//sampleStart
val fruits = listOf("banana", "avocado", "apple", "kiwifruit")
fruits
.filter { it.startsWith("a") }
.sortedBy { it }
.map { it.uppercase() }
.forEach { println(it) }
//sampleEnd
}
参见 集合(Collection)概述.
可为 null 的值与 null 值检查
当一个引用可能为 null 值时, 对应的类型声明必须明确地标记为可为 null. 类型名称末尾带 ? 符号表示可为 null 值. 例如, Int?.
当 str 中的字符串内容不是一个整数时, 返回 null:
fun parseInt(str: String): Int? {
return str.toIntOrNull()
}
以下示例演示如何使用一个返回值可为 null 的函数:
fun parseInt(str: String): Int? {
return str.toIntOrNull()
}
//sampleStart
fun printProduct(arg1: String, arg2: String) {
val x = parseInt(arg1)
val y = parseInt(arg2)
// 直接使用 `x * y` 会导致错误, 因为它们可能为 null.
if (x != null && y != null) {
// 在进行过 null 值检查之后, x 和 y 的类型会被自动转换为非 null 变量
println(x * y)
}
else {
println("'$arg1' or '$arg2' is not a number")
}
}
//sampleEnd
fun main() {
printProduct("6", "7")
printProduct("a", "7")
printProduct("a", "b")
}
或者:
fun parseInt(str: String): Int? {
return str.toIntOrNull()
}
fun printProduct(arg1: String, arg2: String) {
val x = parseInt(arg1)
val y = parseInt(arg2)
//sampleStart
// ...
if (x == null) {
println("Wrong number format in arg1: '$arg1'")
return
}
if (y == null) {
println("Wrong number format in arg2: '$arg2'")
return
}
// 在进行过 null 值检查之后, x 和 y 的类型会被自动转换为非 null 变量
println(x * y)
//sampleEnd
}
fun main() {
printProduct("6", "7")
printProduct("a", "7")
printProduct("99", "b")
}
参见 Null 值安全.
类型检查与自动类型转换
is 运算符可以检查一个表达式的值是不是某个类型的实例. 如果对一个不可变的局部变量或属性进行过类型检查, 那么之后的代码就不必再对它进行显式地类型转换, 而可以直接将它当作需要的类型来使用:
//sampleStart
fun getStringLength(obj: Any): Int? {
if (obj is String) {
// 在这个分支中, `obj` 的类型会被自动转换为 `String`
return obj.length
}
// 在类型检查所影响的分支之外, `obj` 的类型仍然是 `Any`
return null
}
//sampleEnd
fun main() {
fun printLength(obj: Any) {
println("Getting the length of '$obj'. Result: ${getStringLength(obj) ?: "Error: The object is not a string"} ")
}
printLength("Incomprehensibilities")
printLength(1000)
printLength(listOf(Any()))
}
或者:
//sampleStart
fun getStringLength(obj: Any): Int? {
if (obj !is String) return null
// 在这个分支中, `obj` 的类型会被自动转换为 `String`
return obj.length
}
//sampleEnd
fun main() {
fun printLength(obj: Any) {
println("Getting the length of '$obj'. Result: ${getStringLength(obj) ?: "Error: The object is not a string"} ")
}
printLength("Incomprehensibilities")
printLength(1000)
printLength(listOf(Any()))
}
甚至还可以:
//sampleStart
fun getStringLength(obj: Any): Int? {
// 在 `&&` 运算符的右侧, `obj` 的类型会被自动转换为 `String`
if (obj is String && obj.length >= 0) {
return obj.length
}
return null
}
//sampleEnd
fun main() {
fun printLength(obj: Any) {
println("Getting the length of '$obj'. Result: ${getStringLength(obj) ?: "Error: The object is not a string"} ")
}
printLength("Incomprehensibilities")
printLength("")
printLength(1000)
}
2026/10/11