泛型，即 "參數化類型"，將類型參數化，可以用在類，接口，方法上。

與 Java 一樣，Kotlin 也提供泛型，為類型安全提供保證，消除類型強轉的煩惱。

聲明一個泛型類:

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

創建類的實例時我們需要指定類型參數:

val box: Box<Int> = Box<Int>(1)
// 或者
val box = Box(1) // 編譯器會進行類型推斷，1 類型 Int，所以編譯器知道我們說的是 Box<Int>。

以下實例向泛型類 Box 傳入整型數據和字符串：

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

fun main(args: Array<String>) {
    var boxInt = Box<Int>(10)
    var boxString = Box<String>("Runoob")

    println(boxInt.value)
    println(boxString.value)
}

輸出結果為：

10
Runoob

定義泛型類型變量，可以完整地寫明類型參數，如果編譯器可以自動推定類型參數，也可以省略類型參數。

Kotlin 泛型函數的聲明與 Java 相同，類型參數要放在函數名的前面：

fun <T> boxIn(value: T) = Box(value)

// 以下都是合法語句
val box4 = boxIn<Int>(1)
val box5 = boxIn(1)     // 編譯器會進行類型推斷

在調用泛型函數時，如果可以推斷出類型參數，可以省略泛型參數。

以下實例創建了泛型函數 doPrintln，函數根據傳入的不同類型做相應處理：

fun main(args: Array<String>) {
    val age = 23
    val name = "runoob"
    val bool = true

    doPrintln(age)    // 整型
    doPrintln(name)   // 字符串
    doPrintln(bool)   // 布爾型
}

fun <T> doPrintln(content: T) {

    when (content) {
        is Int -> println("整型數字為 $content")
        is String -> println("字符串轉換為大寫：${content.toUpperCase()}")
        else -> println("T 不是整型，也不是字符串")
    }
}
 

輸出結果為：

整型數字為 23
字符串轉換為大寫：RUNOOB
T 不是整型，也不是字符串

泛型約束

我們可以使用泛型約束來設定一個給定參數允許使用的類型。

Kotlin 中使用 : 對泛型的的類型上限進行約束。

最常見的約束是上界(upper bound)：

fun <T : Comparable<T>> sort(list: List<T>) {
    // ……
}

Comparable 的子類型可以替代 T。 例如:

sort(listOf(1, 2, 3)) // OK。Int 是 Comparable<Int> 的子類型
sort(listOf(HashMap<Int, String>())) // 錯誤：HashMap<Int, String> 不是 Comparable<HashMap<Int, String>> 的子類型

默認的上界是 Any?。

對於多個上界約束條件，可以用 where 子句：

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

型變

Kotlin 中沒有通配符類型，它有兩個其他的東西：聲明處型變（declaration-site variance）與類型投影（type projections）。

聲明處型變

聲明處的類型變異使用協變註解修飾符：in、out，消費者 in, 生產者 out。

使用 out 使得一個類型參數協變，協變類型參數只能用作輸出，可以作為返回值類型但是無法作為入參的類型：

// 定義一個支持協變的類
class Runoob<out A>(val a: A) {
    fun foo(): A {
        return a
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    var strCo: Runoob<String> = Runoob("a")
    var anyCo: Runoob<Any> = Runoob<Any>("b")
    anyCo = strCo
    println(anyCo.foo())   // 輸出 a
}

in 使得一個類型參數逆變，逆變類型參數只能用作輸入，可以作為入參的類型但是無法作為返回值的類型：

// 定義一個支持逆變的類
class Runoob<in A>(a: A) {
    fun foo(a: A) {
    }
}

fun main(args: Array<String>) {
    var strDCo = Runoob("a")
    var anyDCo = Runoob<Any>("b")
    strDCo = anyDCo
}

星號投射

有些時候, 你可能想表示你並不知道類型參數的任何信息, 但是仍然希望能夠安全地使用它. 這裏所謂"安全地使用"是指, 對泛型類型定義一個類型投射, 要求這個泛型類型的所有的實體實例, 都是這個投射的子類型。

對於這個問題, Kotlin 提供了一種語法, 稱為 星號投射(star-projection):

• 假如類型定義為 Foo<out T> , 其中 T 是一個協變的類型參數, 上界(upper bound)為 TUpper ,Foo<> 等價於 Foo<out TUpper> . 它表示, 當 T 未知時, 你可以安全地從 Foo<> 中 讀取TUpper 類型的值.
• 假如類型定義為 Foo<in T> , 其中 T 是一個反向協變的類型參數, Foo<> 等價於 Foo<inNothing> . 它表示, 當 T 未知時, 你不能安全地向 Foo<> 寫入 任何東西.
• 假如類型定義為 Foo<T> , 其中 T 是一個協變的類型參數, 上界(upper bound)為 TUpper , 對於讀取值的場合, Foo<*> 等價於 Foo<out TUpper> , 對於寫入值的場合, 等價於 Foo<in Nothing> .

如果一個泛型類型中存在多個類型參數, 那麽每個類型參數都可以單獨的投射. 比如, 如果類型定義為interface Function<in T, out U> , 那麽可以出現以下幾種星號投射:

1. Function<*, String> , 代表 Function<in Nothing, String> ;
2. Function<Int, *> , 代表 Function<Int, out Any?> ;
3. Function<, > , 代表 Function<in Nothing, out Any?> .

註意: 星號投射與 Java 的原生類型(raw type)非常類似, 但可以安全使用

Kotlin 泛型