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Kotlin 泛型详解

时间:2026-08-13  |  作者:电竞小硕  |  阅读:0

泛型,即 “参数化类型”,将类型参数化,可以用在类、接口、方法上。

Kotlin 泛型

与 Ja va 一样,Kotlin 也提供泛型,为类型安全提供保证,消除类型强转的烦恼。

声明一个泛型类:

class Box(t: T) {
    var value = t
}

创建类的实例时,我们需要指定类型参数:

val box: Box = Box(1)
// 或者
val box = Box(1) // 编译器会进行类型推断,1 类型 Int,所以编译器知道我们说的是 Box

以下实例向泛型类 Box 传入整型数据和字符串:

class Box(t : T) {
    var value = t
}
fun main(args: Array) {
    var boxInt = Box(10)
    var boxString = Box("Runoob")
println(boxInt.value)
    println(boxString.value)
}

输出结果为:

10
Runoob

定义泛型类型变量时,可以完整地写明类型参数。

如果编译器可以自动推定类型参数,也可以省略类型参数。

Kotlin 泛型函数的声明与 Ja va 相同,类型参数要放在函数名的前面:

fun  boxIn(value: T) = Box(value)
// 以下都是合法语句
val box4 = boxIn(1)
val box5 = boxIn(1)     // 编译器会进行类型推断

在调用泛型函数时,如果可以推断出类型参数,可以省略泛型参数。

以下实例创建了泛型函数 doPrintln,函数根据传入的不同类型做相应处理:

fun main(args: Array) {
    val age = 23
    val name = "runoob"
    val bool = true
doPrintln(age)    // 整型
    doPrintln(name)   // 字符串
    doPrintln(bool)   // 布尔型
}
fun  doPrintln(content: T) {
when (content) {
        is Int -> println("整型数字为 $content")
        is String -> println("字符串转换为大写:${content.toUpperCase()}")
        else -> println("T 不是整型,也不是字符串")
    }
}

输出结果为:

整型数字为 23
字符串转换为大写:RUNOOB
T 不是整型,也不是字符串

泛型约束

我们可以使用泛型约束来设定一个给定参数允许使用的类型。

Kotlin 中使用 : 对泛型的类型上限进行约束。

最常见的约束是上界(upper bound):

fun > sort(list: List) {
    // ……
}

Comparable 的子类型可以替代 T。 例如:

sort(listOf(1, 2, 3)) // OK。Int 是 Comparable 的子类型
sort(listOf(HashMap())) // 错误:HashMap 不是 Comparable> 的子类型

默认的上界是 Any。

对于多个上界约束条件,可以用 where 子句:

fun  copyWhenGreater(list: List, threshold: T): List
    where T : CharSequence,
          T : Comparable {
    return list.filter { it > threshold }.map { it.toString() }
}

型变

Kotlin 中没有通配符类型,它有两个其他的东西:声明处型变(declaration-site variance)与类型投影(type projections)。

声明处型变

声明处的类型变异使用协变注解修饰符:in、out,消费者 in, 生产者 out。

使用 out 使得一个类型参数协变,协变类型参数只能用作输出,可以作为返回值类型但是无法作为入参的类型:

// 定义一个支持协变的类
class Runoob(val a: A) {
    fun foo(): A {
        return a
    }
}
fun main(args: Array) {
    var strCo: Runoob = Runoob("a")
    var anyCo: Runoob = Runoob("b")
    anyCo = strCo
    println(anyCo.foo())   // 输出 a
}

in 使得一个类型参数逆变,逆变类型参数只能用作输入,可以作为入参的类型但是无法作为返回值的类型:

// 定义一个支持逆变的类
class Runoob(a: A) {
    fun foo(a: A) {
    }
}
fun main(args: Array) {
    var strDCo = Runoob("a")
    var anyDCo = Runoob("b")
    strDCo = anyDCo
}

星号投射

有时候会遇到这样一种情况:并不掌握类型参数的具体信息,但又希望它依然能被安全地使用。

这里说的“安全地使用”,本质上是指为泛型类型定义一种类型投射,并且要求该泛型类型的所有实例,都必须是这种投射的子类型。

对于这个问题, Kotlin 提供了一种语法, 称为 星号投射(star-projection):

  • 假如类型定义为 Foo , 其中 T 是一个协变的类型参数, 上界(upper bound)为 TUpper ,Foo<> 等价于 Foo . 它表示, 当 T 未知时, 你可以安全地从 Foo<> 中 读取TUpper 类型的值.
  • 假如类型定义为 Foo , 其中 T 是一个反向协变的类型参数, Foo<> 等价于 Foo . 它表示, 当 T 未知时, 你不能安全地向 Foo<> 写入 任何东西.
  • 假如类型定义为 Foo , 其中 T 是一个协变的类型参数, 上界(upper bound)为 TUpper , 对于读取值的场合, Foo<*> 等价于 Foo , 对于写入值的场合, 等价于 Foo .

如果一个泛型类型里包含多个类型参数,那么每个类型参数都可以分别进行投射。

比如,类型定义为 interface Function 时,就可以出现下面几种星号投射:

  1. Function<*, String> , 代表 Function ;
  2. Function , 代表 Function ;
  3. Function<, > , 代表 Function .

注意: 星号投射与 Ja va 的原生类型(raw type)非常类似, 但可以安全使用

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