数字

整数类型

Kotlin 提供了一组表示数字的内置类型。 对于整数，有四种不同大小与取值范围的类型：

In addition to signed integer types, Kotlin also provides unsigned integer types. As unsigned integers are aimed at a different set of use cases, they are covered separately. See .

当初始化一个没有显式指定类型的变量时，编译器会自动推断为自 Int 起足以表示该值的最小类型。 如果不超过 Int 的取值范围，那么类型是 Int。 如果超出了该范围，那么类型是 Long。 如需显式指定 Long 值，请给该值追加后缀 L。 To use the Byte or Short type, specify it explicitly in the declaration. 显式指定类型会触发编译器检测该值不会超出指定类型的取值范围。

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

浮点类型

对于实数，Kotlin 提供了浮点类型 Float 与 Double 类型，遵循 IEEE 754 标准。 Float 表达 IEEE 754 单精度，而 Double 表达双精度。

这两个类型的大小不同，并为两种不同精度的浮点数提供存储：

可以仅使用带小数部分的数字初始化 Double 与 Float 变量。 小数部分与整数部分之间用句点（.）分隔

对于以小数初始化的变量，编译器会推断为 Double 类型：

val pi = 3.14          // Double

val one: Double = 1    // Int is inferred
// 初始化类型不匹配

val oneDouble = 1.0    // Double

如需将一个值显式指定为 Float 类型，请添加 f 或 F 后缀。 如果以这种方式提供的值包含多于 7 位十进制数，那么会将其舍入：

val e = 2.7182818284          // Double
val eFloat = 2.7182818284f    // Float，实际值为 2.7182817

与一些其他语言不同，Kotlin 中的数字没有隐式拓宽转换。 例如，具有 Double 参数的函数只能对 Double 值调用，而不能对 Float、 Int 或者其他数字值调用：

fun main() {
//sampleStart
    fun printDouble(x: Double) { print(x) }

    val x = 1.0
    val xInt = 1    
    val xFloat = 1.0f 

    printDouble(x)

    printDouble(xInt)   
    // 参数类型不匹配

    printDouble(xFloat)
    // 参数类型不匹配
//sampleEnd
}

如需将数值转换为不同的类型，请使用显式转换。

数字字面常量

数值常量字面值有以下几种:

• 十进制：123
• Long 类型，以大写 L 结尾：123L
• 十六进制：0x0F
• 二进制：0b00001011

Kotlin 不支持八进制。

Kotlin 同样支持浮点数的常规表示方法:

• Doubles (default when the fractional part does not end with a letter): 123.5, 123.5e10
• Float，以字母 f 或 F 结尾：123.5f

你可以使用下划线使数字常量更易读：

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
val bigFractional = 1_234_567.7182818284

无符号整数字面值也有特殊后缀。

更多内容请参阅无符号整型字面值。

Boxing and caching numbers on the Java Virtual Machine

The way the JVM stores numbers can make your code behave counterintuitively because of the cache used by default for small (byte-sized) numbers.

The JVM stores numbers as primitive types: int, double, and so on. When you use generic types or create a nullable number reference such as Int?, numbers are boxed in Java classes such as Integer or Double.

The JVM applies a memory optimization technique to Integer and other objects that represent numbers between −128 and 127. All nullable references to such objects refer to the same cached object. For example, nullable objects in the following code are referentially equal:

fun main() {
//sampleStart
    val a: Int = 100
    val boxedA: Int? = a
    val anotherBoxedA: Int? = a

    println(boxedA === anotherBoxedA) // true
//sampleEnd
}

For numbers outside this range, the nullable objects are different but structurally equal:

fun main() {
//sampleStart
    val b: Int = 10000
    val boxedB: Int? = b
    val anotherBoxedB: Int? = b

    println(boxedB === anotherBoxedB) // false
    println(boxedB == anotherBoxedB) // true
//sampleEnd
}

For this reason, Kotlin warns about using referential equality with boxable numbers and literals with the following message: "Identity equality for arguments of types ... and ... is prohibited." When comparing Int, Short, Long, and Byte types (as well as Char and Boolean), use structural equality checks to get consistent results.

显式数字转换

由于不同的表示方式，数字类型并不是彼此的子类型。 As a consequence, smaller types are not implicitly converted to bigger types and vice versa. For example, assigning a value of type Byte to an Int variable requires an explicit conversion:

fun main() {
//sampleStart
    val byte: Byte = 1
    // OK，字面值会静态检测

    val intAssignedByte: Int = byte 
    // Initializer type mismatch

    val intConvertedByte: Int = byte.toInt()

    println(intConvertedByte)
//sampleEnd
}

所有数字类型都支持转换为其他类型：

• toByte(): Byte (deprecated for Float and Double)
• toShort(): Short
• toInt(): Int
• toLong(): Long
• toFloat(): Float
• toDouble(): Double

很多情况都不需要显式类型转换，因为类型会从上下文推断出来， 而算术运算符会有重载自动处理类型转换。例如：

fun main() {
//sampleStart
    val l = 1L + 3       // Long + Int => Long
    println(l is Long)   // true
//sampleEnd
}

Reasoning against implicit conversions

Kotlin doesn't support implicit conversions because they can lead to unexpected behavior.

If numbers of different types were converted implicitly, we could sometimes lose equality and identity silently. For example, imagine if Int was a subtype of Long:

// 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)      // Prints "false" as Long.equals() checks not only the value but whether the other number is Long as well

数字运算

Kotlin支持数字运算的标准集：+、 -、 *、 /、 %。它们已定义为相应的类成员：

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

可以在自定义数字类中覆盖这些操作符。 详情请参见操作符重载。

整数除法

整数间的除法总是返回整数。会丢弃任何小数部分。

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

    println(x == 2)   
    // true
//sampleEnd
}

对于任何两个整数类型之间的除法来说都是如此：

fun main() {
//sampleStart
    val x = 5L / 2
    println (x == 2)
    // Error, as Long (x) cannot be compared to Int (2)

    println(x == 2L)
    // true
//sampleEnd
}

如需返回带小数部分的除法结果，请将其中的一个参数显式转换为浮点类型：

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

位运算

Kotlin 对整数提供了一组位运算。它们直接使用数字的比特表示在二进制级别进行操作。 位运算有可以通过中缀形式调用的函数表示。只能应用于 Int 与 Long：

fun main() {
//sampleStart
    val x = 1
    val xShiftedLeft = (x shl 2)
    println(xShiftedLeft)  
    // 4

    val xAnd = x and 0x000FF000
    println(xAnd)          
    // 0
//sampleEnd
}

完整的位运算列表：

• shl(bits) – 有符号左移
• shr(bits) – 有符号右移
• ushr(bits) – 无符号右移
• and(bits) – 位与
• or(bits) – 位或
• xor(bits) – 位异或
• inv() – 位非

浮点数比较

本节讨论的浮点数操作如下：

• 相等性检测：a == b 与 a != b
• 比较操作符：a < b、 a > b、 a <= b、 a >= b
• 区间实例以及区间检测：a..b、 x in a..b、 x !in a..b

当其中的操作数 a 与 b 都是静态已知的 Float 或 Double 或者它们对应的可空类型（声明为该类型，或者推断为该类型，或者智能类型转换的结果是该类型），两数字所形成的操作或者区间遵循 IEEE 754 浮点运算标准。

然而，为了支持泛型场景并提供全序支持，对于并非静态类型就是浮点数的情况，行为是不同的。例如是 Any、 Comparable<...> 或者 Collection 类型。 这种情况下，这些操作使用为 Float 与 Double 实现的 equals 与 compareTo。 因此：

• 认为 NaN 与其自身相等
• 认为 NaN 比包括正无穷大（POSITIVE_INFINITY）在内的任何其他元素都大
• 认为 -0.0 小于 0.0

以下示例显示了静态类型作为浮点数 （Double.NaN）的操作数与静态类型并非作为浮点数的操作数（listOf(T)）之间的行为差异。

fun main() {
    //sampleStart
    // 静态类型作为浮点数的操作数
    println(Double.NaN == Double.NaN)                 // false

    // 静态类型并非作为浮点数的操作数
    // 所以 NaN 等于它本身
    println(listOf(Double.NaN) == listOf(Double.NaN)) // true

    // 静态类型作为浮点数的操作数
    println(0.0 == -0.0)                              // true

    // 静态类型并非作为浮点数的操作数
    // 所以 -0.0 小于 0.0
    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
}