Odpowiedź

Historia pytania

Od samego początku w Kotlin wprowadzono zakresy (Range) w celu uproszczenia operacji na sekwencyjnych zbiorach wartości — jest to dziedziczone z języków o zwięzłej składni do pracy z liczbami (np. Python). Dodatkowo, mechanizm Range został rozszerzony do Progression, pozwalając na określenie kroku iteracji i wspierając różne typy liczb, znaków.

Problem

Iteracja po liczbach całkowitych, literach, punktach czasowych itp. często wymaga specjalnej składni i solidnego wsparcia w standardowej bibliotece, w przeciwnym razie kod staje się nieporęczny, nieczytelny i podatny na błędy przy granicach.

Rozwiązanie

W Kotlin istnieją standardowe typy IntRange, CharRange i LongRange, a także Progression do iteracji krokowej. Ponadto można zdefiniować zakresy dla dowolnych porównywalnych typów.

// Prosty zakres
for (i in 1..5) print(i)    // 12345
// Zakres z krokiem
for (i in 1..10 step 2) print(i)  // 13579
// Zakres odwrócony
for (i in 5 downTo 1) print(i)    // 54321

// Własny zakres (np. dla Version)
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)

Kluczowe cechy:

Standardowa składnia zakresów: .., downTo, until, step
Praca z typami numerycznymi, znakowymi, użytkowymi
Zastosowanie w pętlach, sprawdzaniu przynależności, podziałach, walidacjach

Pytania z pułapkami.

Czym różni się wyrażenie 1..5 od 1 until 5?

1..5 obejmuje oba końce zakresu: 1,2,3,4,5. 1 until 5 nie obejmuje ostatniego elementu: 1,2,3,4.

Czy można zdefiniować zakres z krokiem mniejszym od zera przy użyciu step?

Nie. Dla malejących zakresów użyj konstrukcji downTo, a następnie step: 5 downTo 1 step 2 (otrzymasz 5,3,1).

Czy można używać zakresów z typami, które nie implementują Comparable?

Nie. Aby utworzyć zakres, typ musi wspierać porównanie. W przeciwnym razie kompilator nie pozwoli na definicję.

Typowe błędy i antywzorce

Używanie until zamiast .. lub odwrotnie, zamieszanie z włączeniem granic
Definiowanie ujemnego kroku dla rosnącego zakresu (step nie czyni zakres odwróconym)
Nieprzestrzeganie wymagań Comparable dla typów użytkowych w zakresie

Przykład z życia

Negatywny przypadek

W kodzie zamiast 1 until n+1 użyto 1..n. Otrzymujemy dodatkowy element, pętla wykracza poza dopuszczalny zakres.

Plusy:

Niezamierzona chwytność skrajnego przypadku

Minusy:

Błędy w podziałach, nieprawidłowe obliczenia sum na granicy

Pozytywny przypadek

Użyto for (i in 0 until n) do indeksowania tablicy o długości n, zakres dokładnie pokrywa się z dozwolonymi wartościami indeksów.