C#.NET vs VB.NET: 3月 2016

Kotlin の null 許容型 (nullable type) の変数は、if 等の制御文を挟むことで、null 非許容型 (non-null type) に自動でキャストされる。
null 許容型はコンパイル時にしか存在しないので、バイトコードにキャスト処理が入るわけではない。
IntelliJ IDEA だと、自動キャストされた変数はハイライトされて、マウスオーバーすると「Smart cast to 型名」がポップアップされるので分り易い。

ここでは、どんな制御文で null 許容型からのスマートキャストが可能か（コンパイラがどこまでやれるのか）、色々試してみる。
Kotlin 1.0.1 なので、バージョンが上がると挙動が変わるかも。

1 変数の場合

if で null 除外


fun ifNotNull(x: Any?) {
    if( x != null ) println(x.javaClass)
}

基本。

if で null の場合、return


fun ifNullReturn(x: Any?) {
    if( x == null ) return
    println(x.javaClass)
}

(1) の逆バージョン。

when で null 除外


fun whenNotNull(x: Any?) {
    when( x ){
        null -> {}
        else -> println(x.javaClass)
    }
}

(1) の when バージョン。if 使った方がいい。

when で null の場合、return
```
fun whenNullReturn(x: Any?) {
    when( x ){
        null -> return
        else -> {}
    }
    println(x.javaClass)
}
```
(2) の when バージョン。これも if 使った方がいい。
また、else を省略するとコンパイルエラー（ .javaClass で）。
エルビス演算子 ?: で null の場合、return
```
fun elvisNullReturn(x: Any?) {
    x ?: return
    println(x.javaClass)
}
```
(2) のエルビス演算子バージョン。
少し魔術っぽいけど、慣れたら問題ない・・・？タイプ量が少なくなるから使いそう。
return の代わりに例外 throw も可。
ぬるぽ演算子 !! で null の場合、例外
```
fun nullpo(x: Any?) {
    x!!
    println(x.javaClass)
}
```
ほとんどの場合、バッドプラクティス。（ぬるぽ演算子の使い所は難しい・・・）
※ !! 演算子は特に名前が無いようなので、"ぬるぽ演算子"の呼び方は非公式
while で null 除外
```
fun whileNotNull(x: Any?) {
    while( x != null ){
        println(x.javaClass)
        break
    }
}
```
(1) の while バージョン。使い所はあまり無い気がするけど、一応可能。
while で null の場合、return
```
fun whileNullReturn(x: Any?) {
    while( x == null ) return
    println(x.javaClass)
}
```
(2) の while バージョン。使い所なんて無い気がするけど、一応可能。

[NG] if-true ネストで if-return


fun ifNullReturnIfNest(x: Any?) {
    if( true ){
        if( x == null ) return
    }
    println(x.javaClass) // コンパイルエラー
}

ありえないコードは、ネストの中まで見てくれない模様。

while-true ネストで if-return
```
fun ifNullReturnWhileNest(x: Any?) {
    while( true ){
        if( x == null ) return
        break
    }
    println(x.javaClass)
}
```
if と異なり while ならネストの中まで見てくれる・・・。
while の条件を変数にすると、コンパイルエラー。
たぶん、while-true がありえるかもしれないコードだからだと推測。

[NG] when-true ネストで if-return


fun ifNullReturnWhenNest(x: Any?) {
    when {
        true -> if( x == null ) return
    }
    println(x.javaClass) // コンパイルエラー
}

これもありえないコードなので不可。when に else があっても不可。

[NG] with 関数のラムダ式で if-return


fun ifNullReturnWithScope(x: Any?) {
    with( x ){
        if( x == null ) return // この return は ifNullReturnWithScope を抜ける

        // 本来、with 内で x にアクセスする際は this を使う
    }
    println(x.javaClass) // コンパイルエラー
}

VB でお馴染みの With だが、Kotlin では関数 + ラムダ式になっている。（組み込みの構文ではない。）
with 関数はインライン展開されるけど、さすがに関数の中まで見てくれない。

2 変数の場合

if で null 除外


fun ifNotNull(x: Any?, y: Any?) {
    if( x != null && y != null ){
        println(x.javaClass)
        println(y.javaClass)
    }
}

単純な複合条件は可能。
引数無し when でも同様に可能。

if で null の場合、return


fun ifNullReturn(x: Any?, y: Any?) {
    if( x == null || y == null ) return
    println(x.javaClass)
    println(y.javaClass)
}

(1) の逆バージョン。
引数無し when (else 有り) でも同様に可能。

if-else-if で順番に null 除外


fun ifNotNullEach(x: Any?, y: Any?) {
    if( x == null ){
        // x は null、y は null かも
    } else if( y == null ){
        // x は 非 null、y は null
        println(x.javaClass)
    } else {
        // x、y ともに非 null
        println(x.javaClass)
        println(y.javaClass)
    }
}

一度 null を除外すれば、次のブロックでも有効。
引数無し when でも同様に可能。

[NG] if-else-if で順番に複合条件で null 除外


fun ifNotNullComplex(x: Any?, y: Any?) {
    if( x == null && y == null ){
        // x、y ともに null
    } else if( x != null && y == null ){
        // x は 非 null、y は null
        println(x.javaClass)
    } else if( x == null && y != null ){
        // x は null、y は 非 null
        println(y.javaClass)
    } else {
        // x、y ともに非 null のはず
        println(x.javaClass) // コンパイルエラー
    }
}

コンパイラが複雑になるから見てないのだと推測。特に変数が増えた場合やばそう・・・
人間が見ても else ブロックで null 除外されていることは、分かりづらいと思う。

Kotlin の目玉機能の 1 つ「null 安全」のために null 許容型 (nullable type) が存在するが、これはコンパイル時だけの存在で、実体クラスが定義されているわけではない。
C# / VB.NET 経験者なら Nullable<T> 相当のクラスがあるのか？と思うかもしれないが、そんなものは無い。

たぶん、Java コードとの共存 + 実行時のパフォーマンスが考慮された仕様になっている。

一応、下記で検証可能。


fun main(args: Array<String>) {
    printType<Int>()
    printType<Int?>()
    // Int?::class だとコンパイルエラー (直接 println できない)
}

inline fun <reified T> printType() {
    println(T::class)
}

//[結果]
// class kotlin.Int
// class kotlin.Int

※ 2 行目と 3 行目で生成されるバイトコードは同じ

検証環境

jdk 1.8.0_74
Kotlin 1.0.0

C#.NET vs VB.NET

2016年3月23日

Kotlin null 許容型 (nullable) の外し方（スマートキャスト）

1 変数の場合

2 変数の場合

2016年3月10日

Kotlin null 許容型 (nullable) はコンパイル時だけの存在

検証環境