Числа

Целочисленные типы

Kotlin предоставляет набор встроенных типов, представляющих числа.
Для целых чисел существуют четыре типа с различными размерами и, следовательно, диапазонами значений:

При инициализации переменной без явного указания типа компилятор автоматически определяет тип с наименьшим диапазоном, достаточным для представления значения. Если оно не превышает диапазон Int, тип является Int. Если превышает, тип является Long. Чтобы явно указать значение Long, добавьте суффикс L к значению. Явное указание типа заставляет компилятор проверить, не превышает ли значение диапазон указанного типа.

val one = 1 // Int
val threeBillion = 3000000000 // Long
val oneLong = 1L // Long
val oneByte: Byte = 1

Типы с плавающей точкой

Для вещественных чисел Kotlin предоставляет типы с плавающей точкой Float и Double, которые соответствуют стандарту IEEE 754. Float отражает однократную точность IEEE 754, а Double отражает двойную точность.

Эти типы отличаются по размеру и обеспечивают хранение чисел с плавающей точкой с различной точностью:

Вы можете инициализировать переменные Double и Float числами с дробной частью. Она отделена от целой части точкой (.) Для переменных, инициализированных дробными числами, компилятор определяет тип Double.

val pi = 3.14 // Double
// val one: Double = 1 // Error: type mismatch
val oneDouble = 1.0 // Double

Чтобы явно указать тип Float для значения, добавьте суффикс f или F. Если такое значение содержит более 6-7 десятичных цифр, оно будет округлено:

val e = 2.7182818284 // Double
val eFloat = 2.7182818284f // Float, actual value is 2.7182817

В отличие от некоторых других языков, в Kotlin нет неявных расширений преобразований чисел. Например, функцию с параметром Double можно вызывать только со значениями Double, а не Float, Int, или другими числовыми значениями:

fun main() {
    fun printDouble(d: Double) { print(d) }

    val i = 1    
    val d = 1.0
    val f = 1.0f 

    printDouble(d)
//    printDouble(i) // Error: Type mismatch
//    printDouble(f) // Error: Type mismatch
}

Для преобразования числовых значений в разные типы используйте явные преобразования.

Литеральные константы для чисел

Существуют следующие виды литеральных констант для целочисленных значений:

• Десятичные: 123

• Для длинных значений используется заглавная буква L: 123L

• Шестнадцатеричные: 0x0F

• Двоичные: 0b00001011

Kotlin также поддерживает обычную запись для чисел с плавающей точкой:

• По умолчанию вещественные значения типа Double: 123.5, 123.5e10

• Для чисел типа Float используется суффикс f или F: 123.5f

Можно использовать символы подчеркивания для повышения удобочитаемости констант чисел:

val oneMillion = 1_000_000
val creditCardNumber = 1234_5678_9012_3456L
val socialSecurityNumber = 999_99_9999L
val hexBytes = 0xFF_EC_DE_5E
val bytes = 0b11010010_01101001_10010100_10010010

Представление чисел на JVM

На платформе JVM числа хранятся как примитивные типы: int, double, и так далее. Исключение составляют случаи, когда вы создаете ссылку на число с возможностью значения null, например, Int?, или используете обобщения. В этих случаях числа упаковываются в классы Java Integer, Double, и так далее.

Ссылки с возможностью значения null на одно и то же число могут ссылаться на разные объекты:

fun main() {
//sampleStart
    val a: Int = 100
    val boxedA: Int? = a
    val anotherBoxedA: Int? = a
    
    val b: Int = 10000
    val boxedB: Int? = b
    val anotherBoxedB: Int? = b
    
    println(boxedA === anotherBoxedA) // true
    println(boxedB === anotherBoxedB) // false
//sampleEnd
}

Все ссылки с возможностью значения null на a фактически являются одним и тем же объектом из-за оптимизации памяти, которую JVM применяет к Integer между -128 и 127. Она не применяется к ссылкам на b , поэтому они являются разными объектами.

Тем не менее, они все еще равны:

fun main() {
//sampleStart
    val b: Int = 10000
    println(b == b) // Prints 'true'
    val boxedB: Int? = b
    val anotherBoxedB: Int? = b
    println(boxedB == anotherBoxedB) // Prints 'true'
//sampleEnd
}

Явные преобразования чисел

Из-за разных представлений, типы меньшего размера не являются подтипами более крупных типов. Если бы они были, у нас возникли бы проблемы следующего рода:

// Hypothetical code, does not actually compile:
val a: Int? = 1 // A boxed Int (java.lang.Integer)
val b: Long? = a // Implicit conversion yields a boxed Long (java.lang.Long)
print(b == a) // Surprise! This prints "false" as Long's equals() checks whether the other is Long as well

Таким образом, равенство было бы потеряно незаметно, не говоря уже о тождестве.

Следовательно, типы меньшего размера не преобразуются неявным образом в более крупные типы. Это означает, что для присваивания значения типа Byte переменной типа Int требуется явное преобразование:

fun main() {
//sampleStart
    val b: Byte = 1 // OK, literals are checked statically
    // val i: Int = b // ERROR
    val i1: Int = b.toInt()
//sampleEnd
}

Все числовые типы поддерживают преобразования в другие типы:

• toByte(): Byte

• toShort(): Short

• toInt(): Int

• toLong(): Long

• toFloat(): Float

• toDouble(): Double

Во многих случаях явные преобразования не нужны, так как тип определяется из контекста, а арифметические операции перегружены для соответствующих преобразований, например:

val l = 1L + 3 // Long + Int => Long

Операции с числами

Kotlin поддерживает стандартный набор арифметических операций над числами: +, -, *, /, %. Они объявлены как члены соответствующих классов:

fun main() {
//sampleStart
    println(1 + 2)
    println(2_500_000_000L - 1L)
    println(3.14 * 2.71)
    println(10.0 / 3)
//sampleEnd
}

Вы также можете переопределить эти операторы для пользовательских классов. Подробности см. в разделе Перегрузка операторов.

fun main() {
//sampleStart
    val x = 5 / 2
    //println(x == 2.5) // ERROR: Operator '==' cannot be applied to 'Int' and 'Double'
    println(x == 2)
//sampleEnd
}

fun main() {
//sampleStart
    val x = 5L / 2
    println(x == 2L)
//sampleEnd
}

fun main() {
//sampleStart
    val x = 5 / 2.toDouble()
    println(x == 2.5)
//sampleEnd
}

val x = (1 shl 2) and 0x000FF000

fun main() {
    //sampleStart
    println(Double.NaN == Double.NaN)                 // false
    println(listOf(Double.NaN) == listOf(Double.NaN)) // true
    
    println(0.0 == -0.0)                              // true
    println(listOf(0.0) == listOf(-0.0))              // false

    println(listOf(Double.NaN, Double.POSITIVE_INFINITY, 0.0, -0.0).sorted())
    // [-0.0, 0.0, Infinity, NaN]
    //sampleEnd
}