答え

問題の歴史

Kotlinでは、最初から数値の連続したセットとの操作を簡素化するために範囲（Range）が導入されました。これは、数値の操作時に簡潔な構文を持つ言語（たとえば、Python）から継承されたものです。さらに、RangeのメカニズムはProgressionに拡張され、反復のステップを設定し、さまざまなタイプの数値や文字をサポートできるようになりました。

問題

整数、文字、時間点などを反復する際は、特別な構文と標準ライブラリによる信頼できるサポートがしばしば必要であり、そうでない場合、コードは冗長になり、可読性が低下し、境界に関するエラーが生じやすくなります。

解決策

Kotlinには、標準のIntRange、CharRange、LongRangeがあり、また、ステップ反復用のProgressionもあります。さらに、任意のComparable型の範囲を定義することもできます。

// 単純な範囲
for (i in 1..5) print(i)    // 12345
// ステップ付き範囲
for (i in 1..10 step 2) print(i)  // 13579
// 逆範囲
for (i in 5 downTo 1) print(i)    // 54321

// 独自の範囲（例：Versionのため）
data class Version(val major: Int, val minor: Int): Comparable<Version> {
    override fun compareTo(other: Version): Int =
        compareValuesBy(this, other, Version::major, Version::minor)
}

operator fun ClosedRange<Version>.iterator(): Iterator<Version> =
    object : Iterator<Version> {
        var current = start
        override fun hasNext() = current <= endInclusive
        override fun next() = current.also {
            current = Version(current.major, current.minor + 1)
        }
    }

val v1 = Version(1, 0)
val v2 = Version(1, 3)
for (v in v1..v2) println(v)

主な特徴：

標準の範囲構文： .., downTo, until, step
数値、文字、ユーザー定義型の操作
ループ、メンバーシップチェック、分割、バリデーションへの適用

ワナの質問

1..5 と 1 until 5 の違いは何ですか？

1..5は範囲の両端を含みます：1,2,3,4,5。1 until 5は最後の要素を含みません：1,2,3,4。

ステップを使用して0未満のステップの範囲を設定できますか？

いいえ。減少する範囲にはdownTo構造を使用し、その後にステップを設定します：5 downTo 1 step 2（5,3,1を得ます）。

Comparableを実装していない型で範囲を使用できますか？

いいえ。範囲を作成するためには、型が比較をサポートしている必要があります。そうでない場合、コンパイラは定義を許可しません。

一般的なエラーとアンチパターン

..ではなくuntilを使用する、あるいはその逆、境界の包含に混乱
増加する範囲に対して負のステップを設定する（ステップは逆の範囲を作成しません）
ユーザー定義型の範囲に対してComparableの要件を守らない

実生活の例

悪いケース

コードで1 until n+1の代わりに1..nを使用しました。余分な要素が得られ、ループが範囲の境界を越えます。

利点：

意図せず端数ケースをキャッチ

欠点：

境界での分割エラー、不正確な合計計算

良いケース

配列の長さnに対するインデックス付けにfor (i in 0 until n)を使用しています。範囲は有効なインデックス値と厳密に一致します。