聊一聊泛型的可空性 (kotlin)

什么？泛型本身也可以是nullable？上来就抛这么个问题实在是不够友好~

首先回顾，什么是泛型？Oracle Java Tutorials

Introduced in J2SE 5.0, this long-awaited enhancement to the type system allows a type or method to operate on objects of various types while providing compile-time type safety. It adds compile-time type safety to the Collections Framework and eliminates the drudgery of casting.

泛型的本质是参数化类型，也就是说操作的数据类型被指定为一个参数。简单来讲，泛型就是操作类型的占位符。

那，为什么要使用泛型？Oracle Java Tutorials

In a nutshell, generics enable types (classes and interfaces) to be parameters when defining classes, interfaces and methods. Much like the more familiar formal parameters used in method declarations, type parameters provide a way for you to re-use the same code with different inputs. The difference is that the inputs to formal parameters are values, while the inputs to type parameters are types.

泛型的好处是在编译的时候做类型安全检查，并且所有的强制转换都是自动和隐式的，提高代码的重用率。

在深入讨论泛型的可空性之前，首先看一个简单的例子 (kotlin中更多泛型的介绍，以及其与java泛型的区别，可以查看Generics)

fun <T> whoAmI(t: T) {
    val clazz = t::class
    println("I'm $clazz")
}

上面的代码是编译不过的，问题在于

nullable type 'T'是什么鬼？OK，我们按照提示，为参数t加上!!强制标识为not-null (关于!!的使用，可以查看Null Safety)

WTF~ 哔~ 卒~

在继续讨论之前，先关注两个概念，type parameter和type argument，在一个函数中，前者是函数参数的类型（类型），如translate(java.lang.String, java.lang.String)中的java.lang.String，而后者则是函数调用时传入的具体值（类型），如translate("Hello You!", "zh-cn")中的Hello You及zh-cn，泛型作为一个占位符，占的正是type parameter的位

首先简单了解一下argument的可空性，kotlin中控制函数参数值(类属性值等)的nullable是通过?符号实现的，默认均为non-nullable，如以下代码片段是编译不过的

只有指定参数name为nullable，才可以顺利编译

同样，对应泛型类，我们也可以指定nullable及non-nullable的type argument

从上例中可以看到，null在kotlin中的类型为Nothing?（kotlin中一切皆为对象）

更多内容请参考 Null Safety

说了这么多，到底什么是泛型的可空性（type argument的nullable）？

上例中，之所以可以将forestA指定为Forest<Tree?>，是因为，每一个nullable的type argument都有一个隐式边界Any?，即如下两种类声明完全等价

// T的隐式边界为Any?
class Forest<T>

// 显示指定T的边界为Any?
class Forest<T : Any?>

// 显示指定T的边界为Tree?
class Forest<T : Tree?>

如果将Forest中的泛型强制指定为non-nullable会发生什么

什么？不能将nullable的Tree?应用到Forest类了！这是因为Forest类的定义中，我们强制将泛型的边界指定为了non-nullable的Tree

所以，回到文章的开头，函数whoAmI的错误信息nullable type 'T'指的是哪个鬼？泛型T的默认边界为Any?，即T : Any?，所以，我们只需要显示指定T为non-nullable即可

至此，对于nullable及non-nullable的type parameter及type argument是否有所了解？