中級: 拡張関数

拡張関数
スコープ関数
レシーバ付きラムダ式
クラスとインターフェース
オブジェクト
openクラスと特殊クラス
プロパティ
Null安全性
ライブラリとAPI

この章では、コードをより簡潔で読みやすくするKotlinの特殊な関数について探求します。これらの関数が、効率的な設計パターンを使用してプロジェクトを次のレベルに引き上げるのにどのように役立つかを学びます。

拡張関数

ソフトウェア開発では、元のソースコードを変更せずにプログラムの動作を変更する必要があることがよくあります。例えば、プロジェクトでサードパーティライブラリのクラスに機能を追加したい場合などです。

拡張関数を使用すると、クラスに機能を追加して拡張できます。拡張関数の呼び出し方は、クラスのメンバー関数を呼び出すのと同じです。

拡張関数の構文を紹介する前に、レシーバ型とレシーバオブジェクトという用語を理解する必要があります。

レシーバオブジェクトとは、関数が呼び出される対象のものです。つまり、レシーバは情報が共有される場所、または情報が共有される相手です。

この例では、main()関数が.first()関数を呼び出しています。 .first()関数はreadOnlyShapes変数に対して呼び出されるため、readOnlyShapes変数がレシーバになります。

レシーバオブジェクトには型があり、コンパイラが関数をいつ使用できるかを理解できるようにします。

この例では、標準ライブラリの.first()関数を使用してリストの最初の要素を返します。独自の拡張関数を作成するには、拡張したいクラスの名前の後に.と関数の名前を記述します。引数と戻り値の型を含む、残りの関数宣言を続けます。

例：

fun String.bold(): String = "<b>$this</b>"

fun main() {
    // "hello" is the receiver object
    println("hello".bold())
    // <b>hello</b>
}

この例では:

• Stringは拡張されたクラスであり、レシーバ型としても知られています。

• boldは拡張関数の名前です。

• .bold()拡張関数の戻り値の型はStringです。

• "hello" (Stringのインスタンス) はレシーバオブジェクトです。

• レシーバオブジェクトは、キーワードthisによって本体内でアクセスされます。

• 文字列テンプレート (`# Role and Task

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  IV. Output Requirements

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  2. Consistent Structure: Maintain the same document structure and paragraphing as the original text.

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  V. Resources

  1. Terminology List (Glossary)

  • The following terms must use the specified translations: No relevant terms

  2. Reference Translations

  • Please refer to the following previously translated document fragments to maintain consistency in style and terminology: No reference translations

  ---

  VI. Content to Translate

  • Please translate the following Markdown content from English to Japanese:

  ) は`this`の値にアクセスするために使用されます。

• .bold()拡張関数は文字列を受け取り、太字にするための<b> HTML要素でそれを返します。

拡張指向設計

拡張関数はどこでも定義できるため、拡張指向設計を作成できます。これらの設計は、コア機能と、有用だが必須ではない機能を分離し、コードを読みやすく、保守しやすくします。

良い例は、KtorライブラリのHttpClientクラスです。これはネットワークリクエストの実行を助けます。その機能の核は、HTTPリクエストに必要なすべての情報を受け取る単一の関数request()です。

class HttpClient {
    fun request(method: String, url: String, headers: Map<String, String>): HttpResponse {
        // Network code
    }
}

実際には、最も一般的なHTTPリクエストはGETまたはPOSTリクエストです。これらの一般的なユースケースに短い名前をライブラリが提供するのは理にかなっています。ただし、これらは新しいネットワークコードを書く必要はなく、特定のリクエスト呼び出しのみが必要です。言い換えれば、これらは個別の.get()および.post()拡張関数として定義するのに最適です。

fun HttpClient.get(url: String): HttpResponse = request("GET", url, emptyMap())
fun HttpClient.post(url: String): HttpResponse = request("POST", url, emptyMap())

これらの.get()および.post()関数は、正しいHTTPメソッドでrequest()関数を呼び出すため、自分で呼び出す必要はありません。これにより、コードが効率化され、理解しやすくなります。

class HttpClient {
    fun request(method: String, url: String, headers: Map<String, String>): HttpResponse {
        println("Requesting $method to $url with headers: $headers")
        return HttpResponse("Response from $url")
    }
}

fun HttpClient.get(url: String): HttpResponse = request("GET", url, emptyMap())

fun main() {
    val client = HttpClient()

    // Making a GET request using request() directly
    val getResponseWithMember = client.request("GET", "https://example.com", emptyMap())

    // Making a GET request using the get() extension function
    val getResponseWithExtension = client.get("https://example.com")
}

この拡張指向のアプローチは、Kotlinの標準ライブラリや他のライブラリで広く使用されています。例えば、Stringクラスには文字列を操作するのに役立つ多くの拡張関数があります。

拡張関数の詳細については、Extensionsを参照してください。

練習

演習 1

整数を受け取り、それが正であるかどうかをチェックするisPositiveという拡張関数を記述してください。

|---|---|

fun Int.// Write your code here

fun main() {
    println(1.isPositive())
    // true
}

|---|---|

fun Int.isPositive(): Boolean = this > 0

fun main() {
    println(1.isPositive())
    // true
}

演習 2

文字列を受け取り、その小文字バージョンを返すtoLowercaseStringという拡張関数を記述してください。

ヒント

String型の.lowercase()関数を使用してください。

|---|---|

fun // Write your code here

fun main() {
    println("Hello World!".toLowercaseString())
    // hello world!
}

|---|---|

fun String.toLowercaseString(): String = this.lowercase()

fun main() {
    println("Hello World!".toLowercaseString())
    // hello world!
}

次のステップ

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