Kotlin变量

Kotlin变量

在Kotlin中，变量是存储数据的基本单元，通过声明变量可以赋予程序动态处理数据的能力。与Java等语言不同，Kotlin的变量设计强调不可变性优先原则，通过`val`和`var`关键字提供显式的可变性控制。

变量声明基础

Kotlin使用以下两种关键字声明变量：

1. 只读变量（val）

• 使用`val`（value的缩写）声明不可重新赋值的变量（类似Java的`final`变量）：

fun main() {
    val pi = 3.14159
    println("圆周率: $pi")
    // pi = 3.14  // 编译错误：Val cannot be reassigned
}

2. 可变变量（var）

• 使用`var`（variable的缩写）声明可修改的变量：

fun main() {
    var counter = 0
    println("初始值: $counter")
    counter += 1
    println("修改后: $counter")
}

类型系统

Kotlin是静态类型语言，但支持类型推断：

显式类型声明

val message: String = "Hello"
var count: Int = 10

类型推断

编译器可自动推断类型（推荐方式）：

val name = "Kotlin"  // 推断为String
var score = 95.5     // 推断为Double

变量作用域

Kotlin变量的作用域遵循词法作用域规则：

flowchart TD A[全局变量] -->|文件顶层声明| B(整个文件可见) C[局部变量] -->|函数/代码块内声明| D(仅块内可见)

示例：

val global = "全局"  // 顶层变量

fun printData() {
    val local = "局部"
    println("$global - $local")  // 正常访问
    // println(anotherLocal)    // 编译错误
    if (true) {
        val anotherLocal = "块内"
        println(anotherLocal)    // 正常访问
    }
}

高级特性

延迟初始化

使用`lateinit`避免非空类型的立即初始化（仅适用于`var`）：

lateinit var config: String

fun setup() {
    config = "加载配置"
    println(config.length)  // 正常访问
}

惰性初始化

使用`by lazy`实现按需初始化（仅适用于`val`）：

val heavyData: String by lazy {
    println("执行初始化计算")
    "大数据计算结果"
}

fun main() {
    println(heavyData)  // 首次访问时初始化
    println(heavyData)  // 直接返回缓存值
}

实际应用案例

场景1：用户会话管理

class UserSession {
    var authToken: String? = null  // 可空可变变量
    val userId: String by lazy { generateUserId() }

    private fun generateUserId(): String {
        return "user-${System.currentTimeMillis()}"
    }
}

场景2：配置参数处理

object AppConfig {
    const val API_VERSION = "v1.0"  // 编译时常量
    var debugMode = false           // 运行时可变参数

    fun toggleDebug() {
        debugMode = !debugMode
        println("Debug模式: ${if (debugMode) "开启" else "关闭"}")
    }
}

最佳实践

• 优先使用`val`声明变量，仅在需要修改时使用`var`
• 对基本数据类型使用`const val`声明编译时常量
• 复杂对象的延迟初始化优先选择`by lazy`而非`lateinit`
• 避免使用全局可变变量（`var`），推荐通过类封装

数学表示

变量可视为从内存地址到值的映射： $variable:Address\to Value$ 其中Kotlin通过类型系统保证： $\mathrm{\forall }v\in Variables,type(v)\subseteq TypeSystem$