Kotlin 空值安全

Kotlin 的类型系统旨在消除代码中空引用的危险，因为它是十亿美元的错误。 NullPointerExceptions由程序在运行时抛出，有时会导致应用程序失败或系统崩溃。
如果有人使用Java或其他具有空引用概念的语言进行编程，那么他一定经历过代码中的NullPointerException 。如果 Kotlin 编译器在没有执行任何其他语句的情况下发现任何空引用，它也会抛出 NullPointerException。
NullPointerException 的可能原因如下：

• 显式调用 throw NullPointerException()
• 使用！！运算符
• 一些与初始化有关的数据不一致，例如未初始化的 this 作为参数传递。
• Java互操作，例如尝试访问空引用上的成员、具有不正确可空性的泛型类型。

Kotlin 中的可空和不可空类型 –

Kotlin 类型系统区分了两种类型的引用，可以包含 null（可为 null 的引用）和不能包含的引用（非 null 引用）。
String 类型的变量不能保存null 。如果我们尝试将 null 分配给变量，则会出现编译器错误。

var s1: String = "Geeks"
s1 = null // compilation error

为了让一个变量保持为空，我们可以将一个变量声明为可以为空的字符串，写成String?

var s2: String? = "GeeksforGeeks"
s2 = null // ok
print(s2)

现在，如果我们要访问字符串s1 的长度，它保证不会抛出 NPE，所以我们可以有把握地说：

val l = s1.length

但是如果我们要访问字符串s2 的长度，那就不安全了，编译器会报错：

val l = s2.length         // error: variable 's2' can be null

不可为空类型的 Kotlin 程序 –

Kotlin

fun main(args: Array){
    // variable is declared as non-nullable
    var s1 : String = "Geeks"
  
    //s1 = null  // gives compiler error
      
    print("The length of string s1 is: "+s1.length)
}

输出：

The length of string s1 is: 5

在这里，如果我们尝试将null分配给一个不可为空的变量，那么它会给出编译器时间错误。但是，如果我们尝试访问字符串的长度，那么它保证不会通过 NullPointerException。
可空类型的 Kotlin 程序 -

科特林

fun main(args: Array) {
    // variable is declared as nullable
    var s2: String? = "GeeksforGeeks" 
      
    s2 = null    // no compiler error 
      
    println(s2.length)  // compiler error because string can be null
}

输出：

Error:(8, 15) Kotlin: Only safe (?.) or non-null asserted (!!.) calls are allowed on a nullable receiver of type String?

在这里，我们可以轻松地将 null 分配给可为 null 的类型变量。但是我们应该使用安全运算符来获取字符串的长度。

检查条件中的空值-

检查空引用的最常用方法是使用 if-else 表达式。我们可以显式检查变量是否为空，并分别处理这两个选项。
Kotlin 检查空值条件的程序 -

科特林

fun main(args: Array) {
    // variable declared as nullable
    var s: String? = "GeeksforGeeks"
    println(s)
    if (s != null) {
        println("String of length ${s.length}")
    } else {
        println("Null string")
    }
    // assign null
    s = null
    println(s)
    if (s != null) {
        println("String of length ${s.length}")
    } else {
        println("Null String")
    }
}

输出：

GeeksforGeeks
String of length 13
null
Null String

请注意，我们使用if-else块来检查可空性。如果字符串包含 null 则执行 if 块，否则执行 else 块。

安全呼叫运算符(?.) –

Null 比较很简单，但嵌套 if-else 表达式的数量可能会很麻烦。所以，Kotlin 有一个 Safe call运算符，?。这降低了这种复杂性并仅在特定引用包含非空值时执行操作。它允许我们将空检查和方法调用组合在单个表达式中。
以下表达式：

firstName?.toUpperCase()

相当于：

if(firstName != null) 
    firstName.toUpperCase()
else
    null 

Kotlin 使用安全运算符的程序——

科特林

fun main(args: Array) {
    // variable declared as nullable
    var firstName: String? = "Praveen"
    var lastName: String? = null
  
    println(firstName?.toUpperCase())
    println(firstName?.length)
    println(lastName?.toUpperCase())
}

输出：

PRAVEEN
7
null

如果值不为空，我们可以将安全调用运算符与 let()、also() 和 run() 一起使用——
let() 方法——
要仅在引用包含不可为空的值时执行操作，我们可以使用 let运算符。仅当变量 firstName 不为 null 时，才会执行 let 中存在的 lambda 表达式。

val firstName: String? = null
firstName?.let { println(it.toUpperCase()) }

这里，变量 firstName 为 null，因此不执行 lambda 表达式将字符串转换为大写字母。
使用 let 的 Kotlin 程序——

科特林

fun main(args: Array) {
    // created a list contains names
    var stringlist: List = listOf("Geeks","for", null, "Geeks")
    // created new list
    var newlist = listOf()
    for (item in stringlist) {
        // executes only for non-nullable values
        item?.let { newlist = newlist.plus(it) }
    }
    // to print the elements stored in newlist
    for(items in newlist){
        println(items)
    }
}

输出：

Geeks
for
Geeks

带有 let() 的also() 方法链 –
如果我们想应用一些额外的操作，比如打印列表中不可为空的项目，我们可以使用also()方法并将其与let()或run()链接起来：

科特林

fun main(args: Array) {
    // created a list contains names
    var stringlist: List = listOf("Geeks","for", null, "Geeks")
    // created new list
    var newlist = listOf()
    for (item in stringlist) {
        // executes only for non-nullable values
        item?.let { newlist = newlist.plus(it) }
        item?.also{it -> println(it)}
    }
}

输出：

Geeks
for
Geeks

run() 方法——
Kotlin 有一个run()方法来对可为空的引用执行一些操作。它似乎与let()非常相似，但在函数体内部，run() 方法仅在我们使用此引用而不是函数参数时才起作用：

科特林

fun main(args: Array) {
    // created a list contains names
    var stringlist: List = listOf("Geeks","for", null, "Geeks")
    // created new list
    var newlist = listOf()
    for (item in stringlist) {
        // executes only for non-nullable values
        item?.run { newlist = newlist.plus(this) } // this reference
        item?.also{it -> println(it)}
    }
}

输出：

Geeks
for
Geeks

猫王操作员(?:) –

Elvis运算符用于在原始变量为空时返回非空值或默认值。换句话说，如果左表达式不为空，则 elvis运算符返回它，否则返回右表达式。仅当发现左侧为空时，才计算右侧表达式。
以下表达式：

val name = firstName ?: "Unknown"

相当于：

val name = if(firstName!= null) 
         firstName
      else 
         "Unknown"

此外，我们还可以在 Elvis运算符的右侧使用throw和return表达式，这在函数中非常有用。因此，我们可以抛出异常，而不是在 Elvis 运算符的右侧返回默认值。

val name = firstName ?: throw IllegalArgumentException("Enter valid name")

Kotlin 程序使用 Elvis运算符——

科特林

fun main(args: Array) {
    var str : String?  = "GeeksforGeeks"
    println(str?.length)
    str = null
    println(str?.length ?: "-1")
      
}

输出：

13
-1

非空断言：!!操作员

not null 断言 (!!)运算符将任何值转换为非 null 类型，如果值为 null，则引发异常。
如果有人想要 NullPointerException，那么他可以使用这个运算符明确地询问。

科特林

fun main(args: Array) {
    var str : String?  = "GeeksforGeeks"
    println(str!!.length)
    str = null
    str!!.length
}

输出：

13
Exception in thread "main" kotlin.KotlinNullPointerException
    at FirstappKt.main(firstapp.kt:8)