# 无符号整数(Unsigned Integer)类型

除 [整数类型](numbers.html#integer-types) 外, Kotlin 还提供了以下无符号整数类型:

| 类型 | 大小 (位) | 最小值 | 最大值 |
| --- | --- | --- | --- |
| `UByte` | 8 位 | 0 | 255 |
| `UShort` | 16 位 | 0 | 65,535 |
| `UInt` | 32 位 | 0 | 4,294,967,295 (232 - 1) |
| `ULong` | 64 位 | 0 | 18,446,744,073,709,551,615 (264 - 1) |

无符号整数支持有符号整数的大多数运算符.

> **Note:**
> 无符号数值以 [内联类](inline-classes.html) 的方式实现, 内部存储属性包含对应的同等宽度的有符号数值类型. 如果你想要在无符号和有符号的整数类型之间转换, 请确认更新了你的代码, 让所有的函数调用和操作都支持新的类型.

## 无符号整数的数组和值范围

> **Warning:**
> 无符号整数的数组以及对这些数组的操作目前处于 [Beta](components-stability.html) 状态. 随时可能发生不兼容的变化. 使用时需要明确同意(Opt-in)(详情请参见下文).

与基本类型相同, 每一种无符号整数类型都有一个对应的类来表示由它构成的数组:

* `UByteArray`: 无符号 byte 构成的数组.

* `UShortArray`: 无符号 short 构成的数组.

* `UIntArray`: 无符号 int 构成的数组.

* `ULongArray`: 无符号 long 构成的数组.

与有符号的整数数组类类似, 这些无符号整数的数组类提供了与 `Array` 类相似的 API, 并且不会产生数值对象装箱带来的性能损耗.

使用无符号整数数组时, 会出现编译警告, 表示这个功能还未达到稳定状态. 要消除这个警告, 请使用 `@ExperimentalUnsignedTypes` 注解, 标注使用者同意(Opt-in). 你的代码的使用者是否也需要明确同意使用你的 API, 这一点由你来决定, 但请注意, 无符号整数数组还不是稳定的功能, 因此由于语言本身的变化, 使用它们的 API 可能会出现错误. 详情请参见 [明确要求使用者同意的功能(Opt-in Requirement)](opt-in-requirements.html).

为了支持 `UInt` 和 `ULong` 类型的 [值范围与数列](ranges.html) 功能, 还提供了 `UIntRange`, `UIntProgression`, `ULongRange`, `ULongProgression` 类.

## 无符号整数的字面值(literal)

为了无符号整数使用的便利, 你可以在整数字面值上添加后缀, 来标记特定的无符号类型 (与使用 `F` 后缀标记 `Float` 类型, 或使用 `L` 后缀标记 `Long` 类型的方式类似):

* `u` 和 `U` 字母用于标记无符号整数, 但不指明具体的无符号整数类型. 如果未指定期待的数据类型, 编译器会根据整数值的大小来决定使用 `UInt` 或 `ULong`: ```KOTLIN val b: UByte = 1u // 字面值类型为 UByte, 因为程序指定了期待的数据类型 val s: UShort = 1u // 字面值类型为 UShort, 因为程序指定了期待的数据类型 val l: ULong = 1u // 字面值类型为 ULong, 因为程序指定了期待的数据类型 val a1 = 42u // 字面值类型为 UInt: 因为程序未指定期待的数据类型, 而且整数值可以存入 UInt 内 val a2 = 0xFFFF_FFFF_FFFFu // 字面值类型为 ULong: 因为程序未指定期待的数据类型, 而且整数值无法存入 UInt 内 ```

* `uL` 和 `UL` 表示字面值为无符号的 Long: ```KOTLIN val a = 1UL // 字面值类型为 ULong, 即使这里未指定期待的数据类型, 而且整数值可以存入 UInt 内 ```

## 使用场景

无符号数值的主要使用场景, 是利用整数的完整的二进制范围来表达正的数值. 比如, 要表达一个无法在有符号类型范围内表达的 16 进制常数, 例如 32 位 `AARRGGBB` 格式的颜色值:

```KOTLIN
data class Color(val representation: UInt)

val yellow = Color(0xFFCC00CCu)
```

你可以使用无符号数值来初始化字节数组, 而不需要明确的 `toByte()` 字面值转换:

```KOTLIN
val byteOrderMarkUtf8 = ubyteArrayOf(0xEFu, 0xBBu, 0xBFu)
```

另一种使用场景是与原生 API 交互. Kotlin 允许表达在方法签名中包含无符号类型的原生声明. 方法映射不会用有符号整数代替无符号整数, 保持语义无变化.

### 不适合的场景

尽管无符号整数只能表达正的数值或 0, 但在应用程序的业务逻辑中要求非负整数的情况下, 并不适合使用无符号整数. 例如, 用作集合大小或集合下标值的数据类型.

原因如下:

* 使用有符号的整数有助于发现数值溢出的异常情况, 以及标记错误条件, 比如 [List.lastIndex](https://kotlinlang.org/api/latest/jvm/stdlib/kotlin.collections/last-index.html) 对空的 List 返回结果是 -1.

* 无符号整数不能用作有符号整数的限定范围版本, 因为它们的值范围不是有符号整数值范围的子集. 有符号整数, 和无符号整数, 相互之间都不是子类型.