如何在初始化 Kotlin 对象时存储临时变量？

Question

我正在学习 Kotlin，作为学习的一部分，我想设计一个代表有理数的类，要求：

• 类应包含两个不可变整数字段：分子和分母。
• 类应包含有效的 equals、hashCode 和 toString 实现。
• 类初始化时，分子和分母应被其GCD删除（即Ratio(1, 2) == Ratio(2, 4 /* or 4, 8 */) or Ratio(2, 4 /* or 4, 8 */).numerator == 1, .denominator == 2等）
• 此类应包含 mul 方法，该方法采用另一个比率并返回当前比率与给定比率的乘法结果。

我尝试使用看起来适合该任务的数据类，但我无法定义自定义构造函数（分子和分母都需要删除到它们的 GCD）。

可能的解决方案：

class Ratio(num : Int, denom : Int) {
    val numerator = num / gcd(num, denom)
    val denominator = denom / gcd(num, denom) // GCD calculated twice!
}

定义类构造函数以便计算一次 GCD 的最简单方法是什么？

更新

好的，看来我找到了可能的解决方案：

data class Ratio(num : Int, denom : Int) {
  val numerator : Int
  val denominator : Int

  {
    val gcd = calcGcd(num, denom)
    numerator = num / gcd
    denominator = denom / gcd
  }
}

但它使数据限定符变得无用 - 在此更改之后，Ratio 类不再自动生成 equals/hashCode/toString。

在最新版本的 Kotlin - 0.9.66 上验证

重现该行为的程序：

data class Ratio(num : Int, denom : Int) {
  val numerator : Int
  val denominator : Int

  {
    val gcd = BigInteger.valueOf(num.toLong()).gcd(BigInteger.valueOf(denom.toLong())).intValue();
    numerator = num / gcd;
    denominator = denom / gcd
  }
}

data class Ratio2(val num : Int, val denom : Int)

fun main(args: Array<String>) {
  println("r = " + Ratio(1, 6).toString())
  println("r2 = " + Ratio2(1, 6).toString())
}

输出：

r = Ratio@4ac68d3e
r2 = Ratio2(num=1, denom=6)

很明显，Ratio 不再具有自动生成的 toString 方法

Answer 1

好的，我找到了答案（感谢 Andrey，他指出在所描述的用例中必须有私有 ctor）：

data class Ratio private (val numerator : Int, val denominator : Int) {
  class object {
    fun create(numerator : Int, denominator : Int) : Ratio {
      val gcd = BigInteger.valueOf(numerator.toLong()).gcd(BigInteger.valueOf(denominator.toLong())).intValue();
      return Ratio(numerator / gcd, denominator / gcd)
    }
  }
}

由于某种原因，如果在类中使用初始化块，'data' 限定符将变得无用，因此如果您想要自定义构造逻辑并保留自动生成的 hashCode/equals/toString 方法，则需要使用工厂方法.

Answer 2

怎么样：

class Ratio(num : Int, denom : Int) {
 private val theGcd = gcd(num, denom)
 val numerator = num / theGcd
 val denominator = denom / theGcd
}

编辑：关于无用字段的公平点。另一种方法是使用惰性求值属性。请参阅此处的文档http://kotlinlang.org/docs/reference/delegated-properties.html

这是一个（未经测试的）尝试。

import kotlin.properties.Delegates

class Ratio(num : Int, denom : Int) {
 private val theGcd: Int by Delegates.lazy {
    gcd(num, denom) 
 }

 val numerator = num / theGcd
 val denominator = denom / theGcd
}