编辑“︁Kotlin When表达式”︁

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'''Kotlin When表达式'''是Kotlin语言中一种强大的条件控制结构，用于替代传统的`switch-case`语句，并提供了更灵活的模式匹配功能。它不仅可以匹配常量值，还能检查类型、范围条件，甚至支持智能类型转换。本教程将详细介绍其语法、特性和实际应用场景。

== 基本语法 ==
`when`表达式的基本结构如下：
<syntaxhighlight lang="kotlin">
when (表达式) {
    值1 -> 执行代码1
    值2 -> 执行代码2
    else -> 默认执行代码
}
</syntaxhighlight>

=== 简单示例 ===
<syntaxhighlight lang="kotlin">
fun describeNumber(number: Int): String {
    return when (number) {
        1 -> "One"
        2 -> "Two"
        3 -> "Three"
        else -> "Unknown"
    }
}

fun main() {
    println(describeNumber(2)) // 输出: Two
    println(describeNumber(5)) // 输出: Unknown
}
</syntaxhighlight>

== 高级特性 ==

=== 多条件匹配 ===
可以同时匹配多个条件：
<syntaxhighlight lang="kotlin">
when (x) {
    0, 1 -> print("x是0或1")
    in 2..10 -> print("x在2到10之间")
    !in 20..30 -> print("x不在20到30之间")
    else -> print("其他情况")
}
</syntaxhighlight>

=== 类型检查 ===
`when`可以结合`is`进行类型检查：
<syntaxhighlight lang="kotlin">
fun checkType(obj: Any): String {
    return when (obj) {
        is String -> "字符串长度: ${obj.length}"
        is Int -> "整数: $obj"
        is Double -> "双精度浮点数: $obj"
        else -> "未知类型"
    }
}
</syntaxhighlight>

=== 无参形式 ===
`when`可以不带参数，此时分支条件必须是布尔表达式：
<syntaxhighlight lang="kotlin">
when {
    x.isOdd() -> print("x是奇数")
    x.isEven() -> print("x是偶数")
    else -> print("x不是整数")
}
</syntaxhighlight>

== 实际应用案例 ==

=== 状态机处理 ===
<mermaid>
stateDiagram
    [*] --> Idle
    Idle --> Processing: 收到请求
    Processing --> Success: 处理成功
    Processing --> Error: 处理失败
    Success --> Idle
    Error --> Idle
</mermaid>

使用`when`处理状态转换：
<syntaxhighlight lang="kotlin">
fun handleState(currentState: State, event: Event): State {
    return when (currentState) {
        is Idle -> when (event) {
            is RequestReceived -> Processing(event.data)
            else -> currentState
        }
        is Processing -> when (event) {
            is Success -> Idle
            is Failure -> Error(event.error)
            else -> currentState
        }
        is Error -> Idle
    }
}
</syntaxhighlight>

=== 表达式返回值 ===
`when`可以作为表达式使用，返回最后执行的分支的值：
<syntaxhighlight lang="kotlin">
val result = when (val response = apiCall()) {
    is Success -> response.data
    is Error -> throw IllegalStateException(response.message)
}
</syntaxhighlight>

== 数学公式示例 ==
当需要根据输入值计算不同数学函数时：
<math>
f(x) = \begin{cases} 
x^2 & \text{当 } x \leq 0 \\
2x + 1 & \text{当 } 0 < x \leq 10 \\
\log(x) & \text{其他情况}
\end{cases}
</math>

Kotlin实现：
<syntaxhighlight lang="kotlin">
fun calculate(x: Double): Double = when {
    x <= 0 -> x.pow(2)
    x <= 10 -> 2 * x + 1
    else -> ln(x)
}
</syntaxhighlight>

== 性能考虑 ==
Kotlin编译器会将`when`表达式优化为：
* 对于少量分支（通常≤5）：转换为`if-else`链
* 对于常量匹配：可能编译为`tableswitch`或`lookupswitch`字节码
* 对于复杂条件：保持为条件判断链

== 最佳实践 ==
1. 优先使用`when`而非嵌套的`if-else`
2. 确保覆盖所有可能情况（或使用`else`分支）
3. 对于枚举类型，可以省略`else`分支（如果已覆盖所有枚举值）
4. 利用智能转换简化类型检查代码

== 常见错误 ==
{{Warning|1=
* 忘记`else`分支（在作为表达式使用时会导致编译错误）
* 分支条件顺序错误（Kotlin会按顺序匹配第一个满足的条件）
* 在无参`when`中使用非布尔表达式
}}

通过掌握`when`表达式，Kotlin开发者可以编写更简洁、更安全的条件逻辑代码。这种结构的多功能性使其成为Kotlin控制流中最常用的工具之一。

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