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无符号整型

除了整型之外,Kotlin 还为无符号整数数字提供了以下类型:

类型大小 (位)最小值最大值
UByte80255
UShort16065,535
UInt3204,294,967,295 (232 - 1)
ULong64018,446,744,073,709,551,615 (264 - 1)

无符号类型支持与其有符号对应类型的大多数操作。

备注

无符号数是作为内联类实现的,该类具有一个包含相同宽度的相应有符号对应类型(signed counterpart type)的单个存储属性。 如果要在无符号和有符号整数类型之间进行转换,请确保更新代码,以使任何函数调用和操作都支持新类型。

无符号数组和区间

警告

无符号数组及其上的操作处于 Beta 阶段。 它们可能随时发生不兼容的更改。 需要选择加入(请参见下面的详细信息)。

与基本类型一样,每种无符号类型都有一个对应的类型,表示该类型的数组:

  • UByteArray: 无符号字节数组。
  • UShortArray: 无符号短整型数组。
  • UIntArray: 无符号整型数组。
  • ULongArray: 无符号长整型数组。

与有符号整型数组一样,它们提供与 Array 类类似的 API,而没有装箱开销。

当你使用无符号数组时,你会收到一个警告,表明此功能尚不稳定。 要消除该警告,请使用 @ExperimentalUnsignedTypes 注解选择加入。 是否需要你的客户端显式选择加入你的 API 由你决定,但请记住,无符号数组不是一个稳定的功能,因此使用它们的 API 可能会因语言的更改而中断。 了解更多关于选择加入的要求

UIntULong区间和数列由类 UIntRange,UIntProgressionULongRangeULongProgression 支持。 连同无符号整数类型一起,这些类是稳定的。

无符号整数的字面值

为了更容易地使用无符号整数,你可以在整数的字面值后附加一个后缀,指示特定的无符号类型(类似于 FloatFLongL):

  • 字母 uU 表示无符号字面值,而不指定确切的类型。 如果没有提供预期的类型,编译器将根据字面值的大小使用 UIntULong

    val b: UByte = 1u  // UByte,提供了预期的类型
    val s: UShort = 1u // UShort,提供了预期的类型
    val l: ULong = 1u // ULong,提供了预期的类型

    val a1 = 42u // UInt:没有提供预期的类型,常量适合 UInt
    val a2 = 0xFFFF_FFFF_FFFFu // ULong:没有提供预期的类型,常量不适合 UInt
  • uLUL 明确指定字面值应为无符号长整型:

    val a = 1UL // ULong,即使没有提供预期的类型并且常量适合 UInt

使用场景

无符号数的主要用例是利用整数的完整位范围来表示正值。 例如,表示不适合有符号类型的十六进制常量,例如 32 位 AARRGGBB 格式的颜色:

data class Color(val representation: UInt)

val yellow = Color(0xFFCC00CCu)

你可以使用无符号数来初始化字节数组,而无需显式 toByte() 字面值转换:

val byteOrderMarkUtf8 = ubyteArrayOf(0xEFu, 0xBBu, 0xBFu)

另一个用例是与 Native API 的互操作性。 Kotlin 允许表示签名中包含无符号类型的 Native 声明。 映射不会用有符号整数替换无符号整数,从而保持语义不变。

非目标

虽然无符号整数只能表示正数和零,但在应用程序域需要非负整数的地方使用它们不是目标。 例如,作为集合大小或集合索引值的类型。

原因有几个:

  • 使用有符号整数可以帮助检测意外的溢出并发出错误情况信号,例如空列表的 List.lastIndex 为 -1。
  • 无符号整数不能被视为有符号整数的范围限制版本,因为它们的值范围不是有符号整数范围的子集。 有符号整数和无符号整数都不是彼此的子类型。