Kotlin学习系列（四）Kotlin数据类型-part2（可空类型）

本系列内容均来自《Kotlin从小白到大牛》一书，感谢作者关东升老师。
Kotlin语言与Swift语言类似， 默认情况下所有的数据类型都是非空类型（ NonNull） ，声明的变量都是不能接收空值（ null）的。这一点与Java和Objective-C等语言有很大的不同。

1 可空类型概念

Kotlin的非空类型设计能够有些防止空指针异常（ NullPointerException），空指针异常引起的原因是试图调用一个空对象的函数或属性，则抛出空指针异常。在Kotlin中可以将一个对象的声明为非空类型，那么它就永远不会接收空值，否则会发生编译错误。
示例代码如下：

var n: Int = 10
n = null //发生编译错误

上述代码n = null会发生编译错误，因为Int是非空类型，它所声明的变量n不能接收空值。但有些场景确实没有数据，例如查询数据库记录时，没有查询出符合条件的数据是很正常的事情。为此， Kotlin为每一种非空类型提供对应的可空类型（ Nullable），就是在非空类型后面加上问号（ ?）表示可空类型。修改上面示例代码：

var n: Int? = 10
n = null //可以接收空值（ null）

Int?是可空类型，它所声明的变量n可以接收空值。可空类型在具体使用时会有一些限制：

不能直接调用可空类型对象的函数或属性。
不能把可空类型数据赋值给非空类型变量。
不能把可空类型数据传递给非空类型参数的函数。

为了“突破”这些限制， Kotlin提供了如下运算符：

安全调用运算符： ?.
安全转换运算符： as?
Elvis运算符： ?:
非空断言： !!

此外，还一个let函数帮助处理可空类型数据,本文重点介绍安全调用运算符（ ?.）、Elvis运算符（ ?:）和非空断言（ !!）。

2 使用安全调用运算符（ ?.）

可空类型变量使用安全调用运算符（ ?.）可以调用非空类型的函数或属性。 安全调用运算符（ ?.）会判断可空类型变量是否为空，如果是则不会调用函数或属性，直接返回空值；否则返回调用结果。
示例代码如下：

//声明除法运算函数
fun divide(n1: Int, n2: Int): Double? {
    130
    if (n2 == 0) {//判断分母是否为0
        return null
    }
    return n1.toDouble() / n2
}

fun main(args: Array<String>) {
    val divNumber1 = divide(100, 0) ①
    val result1 = divNumber1?.plus(100)//divNumber1+100， 结果null ②
    println(result1)
    val divNumber2 = divide(100, 10) ③
    val result2 = divNumber2?.plus(100)//divNumber2+100， 结果110.0 ④
    println(result2)
}

上述代码自定义了divide函数进行除法运算，当参数n2为0的情况下，函数返回空值，所以函数返回类型必须是Double的可空类型，即Double?。

代码第①行和第③行都调用divide函数，返回值divNumber1和divNumber2都是可空类型，不能直接调用plus函数，需要使用“?.”调用plus函数。事实上由于divNumber1为空值，代码第②行并没有调用plus函数，而直接返回空值。而代码第④行是调用了plus函数进行计算返回结果。

3 非空断言运算符（ !!）

可空类型变量可以使用非空断言运算符（ !!）调用非空类型的函数或属性。非空断言运算符（ !!）顾名思义就是断言可空类型变量不会为空，调用过程是存在风险的，如果可空类型变量真的为空，则会抛出空指针异常；如果非则可以正常调用函数或属性。
将上面的代码修改如下：

fun main(args: Array<String>) {
    val divNumber1 = divide(100, 10)
    val result1 = divNumber1!!.plus(100)//divNumber1+100， 结果110.0 ①
    println(result1)
    val divNumber2 = divide(100, 0)
    val result2 = divNumber2!!.plus(100)//divNumber2+100， 结果抛出异常 ②
    println(result2)
}

运行结果:

110.0
Exception in thread "main" kotlin.KotlinNullPointerException
at com.a51work6.Ch6_4_4Kt.main(ch6.4.4.kt:12)

上述代码第①行和第②行都调用plus函数，代码第①行可以正常调用，而代码第②行，由于divNumber2是空值，非空断言调用会发生异常。

4 使用Elvis运算符（ ?:）

有的时候在可空类型表达式中， 当表达式为空值时，并不希望返回默认的空值，而是其他数值。此时可以使用Elvis运算符（ ?:），也称为空值合并运算符， Elvis运算符有两个操作数，假设有表达式： A ?: B，如果A不为空值则结果为A；否则结果为B。
Elvis运算符经常与安全调用运算符结合使用，重写上一节示例代码如下

fun main(args: Array<String>) {
    val divNumber1 = divide(100, 0)
    val result1 = divNumber1?.plus(100) ?: 0//divNumber1+100， 结果0 ①
    println(result1)
    val divNumber2 = divide(100, 10)
    val result2 = divNumber2?.plus(100) ?: 0//divNumber2+100， 结果110.0 ②
    println(result2)
}

代码第①行和第②行都是用了Elvis运算符， divNumber1?.plus(100)表达式为空值，则返回0。 divNumber2?.plus(100)表达式不为空值，则返回110.0。