Kotlin 运算符重载

提示

1. 运算符重载原理：在 Kotlin 中，使用运算符其实是调用了相应的成员函数。例如，a + b 实际上是 a.plus(b) 的调用。这种机制允许对基本类型和字符串类型的 plus() 函数进行重载。
2. 自定义对象的运算符重载：可以通过重载相应的成员函数来定义对象对运算符的响应方式。例如，通过重载 plus() 函数，可以定义对象对 + 运算符的响应。
3. 注意事项：重载运算符时，应保持运算符的原始含义，避免产生混淆。同时，Kotlin 限制了可以重载的运算符种类，只允许重载一组特定的运算符。

当你在 Kotlin 中使用运算符时，实际上调用的是相应的成员函数。例如，表达式 a+b 在底层转换为 a.plus(b)。

fun main(args: Array<String>) {
    val a = 5
    val b = 10

    print(a.plus(b)) // print(a+b)
}

当你运行程序时，输出将是：

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事实上，plus() 函数被重载，以便与各种 Kotlin 基本类型和 String 类型一起工作。

// 基本类型的 + 运算符
operator fun plus(other: Byte): Int
operator fun plus(other: Short): Int
operator fun plus(other: Int): Int
operator fun plus(other: Long): Long
operator fun plus(other: Float): Float
operator fun plus(other: Double): Double

// 用于字符串连接
operator fun String?.plus(other: Any?): String

你也可以通过重载相应的函数来定义运算符对对象的作用方式。例如，你需要通过重载 plus() 函数来定义对象的 + 运算符的工作方式。

示例：重载 + 运算符

fun main(args: Array<String>) {
    val p1 = Point(3, -8)
    val p2 = Point(2, 9)

    var sum = Point()
    sum = p1 + p2

    println("sum = (${sum.x}, ${sum.y})")
}

class Point(val x: Int = 0, val y: Int = 10) {

    // 重载 plus 函数
    operator fun plus(p: Point) : Point {
        return Point(x + p.x, y + p.y)
    }
}

当你运行程序时，输出将是：

sum = (5, 1)

这里，plus() 函数用 operator 关键字标记，告诉编译器正在重载 + 运算符。

表达式 p1 + p2 在底层转换为 p1.plus(p2)。

示例：重载 -- 运算符

在这个示例中，你将学习如何重载 -- 运算符。表达式 --a 在底层转换为 a.dec()。

dec() 成员函数不接受任何参数。

fun main(args: Array<String>) {
    var point = Point(3, -8)
    --point

    println("point = (${point.x}, ${point.y})")
}

class Point(var x: Int = 0, var y: Int = 10) {
    operator fun dec() = Point(--x, --y)
}

当你运行程序时，输出将是：

point = (2, -9)

记住，

operator fun dec() = Point(--x, --y)

等同于

operator fun dec(): Point {
    return Point(--x, --y)
}

几个重要提示

1. 当你重载运算符时，应该尽量保持运算符的原始含义。例如，

fun main(args: Array<String>) {
    val p1 = Point(3, -8)
    val p2 = Point(2, 9)

    var sum = Point()
    sum = p1 + p2

    println("sum = (${sum.x}, ${sum.y})")
}

class Point(val x: Int = 0, val y: Int = 10) {

    // 重载 plus 函数
    operator fun plus(p: Point) = Point(x - p.x, y - p.y)
}

虽然上面的程序在技术上是正确的，但我们使用了 + 运算符来减去两个对象的对应属性，这使得程序变得令人困惑。

2. 与 Scala 等语言不同，Kotlin 只允许重载一组特定的运算符。访问该页面以了解可以在 Kotlin 中重载的运算符及其相应的成员函数。