Kotlin Academy · 课时

穷尽式 when

Q: 「穷尽式 when」这节课中我会学到什么？

覆盖所有情况 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 Kotlin Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

覆盖所有情况

第 4 / 4 课13 个步骤

穷尽式 when 是 CoddyKit 上的免费 Kotlin Academy 课时。这是第 4 节课，共 4 节。你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。这是 Kotlin Academy 学习路径的一部分，你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 Kotlin Academy 课程共包含 4 节课。

覆盖所有情况

覆盖所有情况的 when 会处理每个可能的值。将其用作表达式时，Kotlin 要求它覆盖所有情况，以确保始终生成结果。

本课将展示如何让 when 覆盖所有情况，以及这样做的好处。

其他分支使其完备

对于像 Int 这样的开放类型，else 分支会涵盖所有未列出的情况。

这能保证 when 始终能够匹配。

fun label(n: Int): String = when (n) {
    0 -> "zero"
    1 -> "one"
    else -> "many"
}

fun main() {
    println(label(0))
    println(label(5))
}

枚举支持完备匹配

对于枚举，编译器知道所有可能的值。列出它们后，您可以省略 else。

enum class Direction { NORTH, SOUTH, EAST, WEST }

fun turn(d: Direction): String = when (d) {
    Direction.NORTH -> "up"
    Direction.SOUTH -> "down"
    Direction.EAST -> "right"
    Direction.WEST -> "left"
}

fun main() {
    println(turn(Direction.EAST))
}

缺少枚举分支

如果您在表达式 when 中忘记枚举的某个值，编译器会报告错误。

当您添加新的枚举常量时，这能立即发现错误。

enum class Status { ACTIVE, PAUSED, STOPPED }

fun describe(s: Status): String = when (s) {
    Status.ACTIVE -> "running"
    Status.PAUSED -> "paused"
    Status.STOPPED -> "stopped"
}

fun main() {
    println(describe(Status.PAUSED))
}

密封类

密封类拥有一组固定的子类，这些子类在编译时便已确定。

这样，when 就可以在不使用 else 的情况下覆盖所有子类型。

sealed class Shape
class Circle(val r: Double) : Shape()
class Square(val s: Double) : Shape()

fun area(shape: Shape): Double = when (shape) {
    is Circle -> 3.14159 * shape.r * shape.r
    is Square -> shape.s * shape.s
}

fun main() {
    println(area(Square(4.0)))
}

完备匹配的好处

完备的 when 会将遗漏的情况变成编译错误，而不是让错误悄无声息地发生。

添加新的子类或枚举值后，编译器会指出每个需要更新的 when。

语句不要求完备

当 when 作为语句使用而不是被赋值时，它不要求覆盖所有情况。

不过，对于枚举和密封类型，即使如此也保持完备是良好实践。

enum class Light { RED, GREEN }

fun main() {
    val light = Light.RED
    when (light) {
        Light.RED -> println("stop")
        Light.GREEN -> println("go")
    }
}

结合密封类与数据类

密封层次结构通常会使用数据类子类，这样既能进行完备匹配，又能通过智能类型转换访问属性。

sealed class Result
data class Ok(val value: Int) : Result()
data class Err(val message: String) : Result()

fun show(r: Result): String = when (r) {
    is Ok -> "ok: " + r.value
    is Err -> "error: " + r.message
}

fun main() {
    println(show(Ok(42)))
    println(show(Err("boom")))
}

将其他分支作为安全网

您仍然可以将 else 添加到密封类或枚举的 when 中，但这样一来，编译器就不会再针对新增情况发出警告。

省略 else 可以保留编译时安全性，因此对于封闭类型，请优先采用这种方式。

enum class Coin { HEADS, TAILS }

fun flip(c: Coin): Int = when (c) {
    Coin.HEADS -> 1
    Coin.TAILS -> 0
}

fun main() {
    println(flip(Coin.HEADS))
}

布尔值与封闭匹配对象

Boolean 只有两个值，因此列出这两个值后，when 无需使用 else 也能完备。

fun yesNo(flag: Boolean): String = when (flag) {
    true -> "yes"
    false -> "no"
}

fun main() {
    println(yesNo(true))
    println(yesNo(false))
}

综合运用

完备的 when 意味着所有情况都已覆盖：

else 会覆盖像 Int 这样的开放匹配对象
枚举、密封类和 Boolean 无需使用 else 也能完备
添加新情况时，编译器会标记遗漏的情况

sealed class Event
object Start : Event()
object Stop : Event()

fun handle(e: Event): String = when (e) {
    is Start -> "starting"
    is Stop -> "stopping"
}

fun main() {
    println(handle(Start))
    println(handle(Stop))
}

快速检查

请检验您对完备条件表达式的理解。

在交互式课程中回答

回顾

您已经学习了如何让 when 完备：

else 处理开放匹配对象
枚举、密封类和 Boolean 可以被完整覆盖
编译时检查会发现遗漏的情况

这就完成了“条件表达式与智能类型转换”课程。

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常见问题解答

「穷尽式 when」课时是免费的吗？

是的 — 「穷尽式 when」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习（内置代码编辑器和全天候 AI 导师）并解锁 Kotlin Academy 课程的其余内容，请升级到 CoddyKit PRO。 Kotlin Academy 课程共包含 4 节课。

「穷尽式 when」这节课中我会学到什么？

覆盖所有情况你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 Kotlin Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

学习 Kotlin Academy 需要有经验吗？

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 Kotlin Academy 课程适合初学者到高级学习者，你可以从这里开始或从头开始，按照自己的节奏学习。这是第 4 节课，共 4 节。

「穷尽式 when」课时需要多长时间？

大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动，所以你能稳步进步，并在网页和应用中从离开的地方继续。

我能在这节 Kotlin Academy 课中编写并运行代码吗？

能。每节 Kotlin Academy 课都包含内置代码编辑器，你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码，并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

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