Kotlin 中的 Varargs 与 Spread 操作符

1. 概述

在本篇简明教程中，我们将学习如何在 Kotlin 中使用可变参数（varargs）向函数传递不定数量的参数。同时也会介绍如何将数组转换为 varargs 参数。

最后我们会从字节码层面看 Kotlin 是如何实现 varargs 的。

如果我们希望一个函数能接受任意数量的参数，可以在参数前加上 vararg 关键字：

fun sum(vararg xs: Int): Int = xs.sum()

✅ 上述函数可以接受 0 个或多个 Int 类型参数。例如：

val zeroNumbers = sum()
assertEquals(0, zeroNumbers)

assertEquals(2, sum(2))
assertEquals(12, sum(2, 4, 6))

⚠️ 函数体内，vararg 参数会被当作数组来处理。例如下面的例子：

fun <T> printAll(vararg ts: T) {
    ts.forEach { println(it) }
}

对于引用类型，vararg 会被编译为对应的 Array<T>；对于基本类型（如 Int），则会被编译为专用数组类型如 IntArray。

每个函数最多只能有一个 vararg 参数。否则编译器会报错：
```
Kotlin: Multiple vararg-parameters are prohibited
```
虽然 Kotlin 允许将 vararg 参数放在任意位置（不同于 Java），但为了调用清晰，建议尽量放在最后：
```
fun createUser(vararg roles: String, username: String, age: Int) {
    // ...
}
```
如果 vararg 不在最后，调用时必须使用命名参数来避免歧义：
```
createUser("admin", "user", username = "me", age = 42)
```
❌ 否则会编译失败。

当我们已有数组，想将它作为 vararg 参数传入函数时，需要使用 spread 操作符 * 来“展开”数组：

val numbers = intArrayOf(1, 2, 3, 4)
val summation = sum(*numbers)
assertEquals(10, summation)

✅ *numbers 就是 spread 操作符的使用方式。

在底层，Kotlin 会将 vararg 参数翻译为 Java 的 varargs：

例如我们编译如下 Kotlin 代码：

$ kotlinc Vararg.kt

然后用 javap 查看字节码：

$ javap -c -p -v com.baeldung.varargs.VarargKt

可以看到：

public static final int sum(int...);
descriptor: ([I)I
flags: (0x0099) ACC_PUBLIC, ACC_STATIC, ACC_FINAL, ACC_VARARGS

说明 Kotlin 的 vararg 最终会被编译为 Java 的 vararg，并带有 ACC_VARARGS 标记。

当我们使用 spread 操作符时，Kotlin 实际上是通过调用 Arrays.copyOf() 创建数组副本，再传给函数：

val numbers = intArrayOf(1, 2)
sum(*numbers)

对应字节码中会调用：

12: aload_0
13: dup
14: arraylength
15: invokestatic  #71   // Method java/util/Arrays.copyOf:([II)[I
18: invokestatic  #72   // Method sum:([I)I

如果我们在 Kotlin 中定义非末尾的 vararg 参数：

fun createUser(vararg roles: String, username: String, age: Int) {
    // ...
}

Kotlin 编译器会将其翻译为普通的数组参数：

public static final void createUser(java.lang.String[], java.lang.String, int);

⚠️ 这是因为 Java 的 vararg 必须是最后一个参数，Kotlin 为兼容性做了适配处理。

完整示例代码请参考 GitHub 项目。