kotlin的null

在 Kotlin 中，null 是一种特殊的值，它表示变量没有引用任何对象。

空指针（null）的空间占用

在 JVM 中，null 本质上不需要占用任何内存空间，因为它表示一个不存在的对象引用。具体来说：

• 在 32 位 JVM 中，一个对象引用通常占用 4 个字节。
• 在 64 位 JVM 中，一个对象引用通常占用 8 个字节。

但这些是引用本身的大小，而不是 null 本身的大小。无论引用的对象是否为 null，引用的内存大小是固定的。

整数（Int）的空间占用

对于 Int 类型的变量，在 JVM 中存储一个整数需要 4 个字节。这个大小是固定的，因为 Int 类型本质上是一个 32 位的整数。

假设声明一个变量 a 并将其设为 null 或 1：

var a: Int? = null
var b: Int = 1

分析：

• a 是一个可空类型（Int?），它可以为 null 或者是一个 Int 值。因为它是一个引用类型，存储的是引用。
• b 是一个非空类型（Int），它直接存储整数值 1。

空引用的空间占用：

• a = null：引用本身占用 4 个字节（32 位 JVM）或 8 个字节（64 位 JVM），null 本身不占用额外空间。

整数的空间占用：

• b = 1：直接存储整数值 1，占用 4 个字节。

结论：

• 在 32 位 JVM 中，a = null 的引用占用 4 个字节，而 b = 1 占用 4 个字节。因此，空间占用相同。
• 在 64 位 JVM 中，a = null 的引用占用 8 个字节，而 b = 1 占用 4 个字节。因此，a = null 占用更多的空间。

1. 可空类型和非空类型

Kotlin 的类型系统区分了可空类型和非空类型。

• 非空类型：默认情况下，Kotlin 中的所有类型都是非空的。如果声明一个变量类型而没有指定它可以为 null，那么这个变量不能被赋值为 null。

  var a: String = "Hello"
  // a = null  // 编译错误
  

• 可空类型：如果想允许一个变量为 null，需要在类型后面加上一个问号 ? 来标记这个类型为可空类型。

  var b: String? = "Hello"
  b = null  // 正确
  

2. 安全调用操作符 ?.

当在操作可空类型的变量时，直接调用它的方法或属性可能会导致空指针异常。为了安全地访问可空类型的属性或方法，Kotlin 提供了安全调用操作符 ?.。

val length = b?.length  // 如果 b 不为 null，则返回 b.length；否则返回 null

3. Elvis 操作符 ?:

有时候，当一个表达式为 null 时，可能想要提供一个默认值。这可以通过 Elvis 操作符 ?: 实现。

val length = b?.length ?: 0  // 如果 b 不为 null，则返回 b.length；否则返回 0

4. 非空断言操作符 !!

如果确定一个可空类型的变量在某个特定的时刻一定不为 null，可以使用非空断言操作符 !!。这会将任何值转换为一个非空类型，如果值为 null，则抛出一个空指针异常。

val length = b!!.length  // 如果 b 为 null，则抛出 NullPointerException

使用 !! 操作符时需要非常小心，因为它可能会导致空指针异常。

5. 安全类型转换 as?

Kotlin 还提供了安全的类型转换操作符 as?，它尝试将一个实例转换为指定的类型，如果实例不是目标类型，则返回 null。

val a: Any = "Kotlin"
val s: String? = a as? String  // 成功转换
val n: Int? = a as? Int  // 转换失败，n 为 null

6. 集合中的空安全

Kotlin 的标准库中包含了许多处理可空类型的扩展函数，使得在处理包含 null 元素的集合时更加方便。

val listWithNulls: List<String?> = listOf("Kotlin", null, "Java")
val filteredList = listWithNulls.filterNotNull()  // 过滤掉 null，得到 ["Kotlin", "Java"]