# Kotlin クイックリファレンス

*Null 安全性、コルーチン、データクラス、関数型プログラミングの基礎*

> Source: Kotlin Documentation (kotlinlang.org) · MIT

## 基本

### Hello World

```
fun main() {
    println("Hello, World!")
}
```

### 変数

```
val name = "Kotlin"        // immutable (prefer)
var count = 0               // mutable
val pi: Double = 3.14159   // explicit type
const val MAX = 100         // compile-time constant
```

### 基本型

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `Int, Long` | 32ビット / 64ビット符号付き整数 |
| `Double, Float` | 64ビット / 32ビット浮動小数点 |
| `Boolean` | `true` / `false` |
| `Char` | 単一の Unicode 文字 |
| `String` | イミュータブルなテキスト、テンプレート対応 |
| `Unit` | `void` に相当（単一の値） |
| `Nothing` | 絶対に返らない関数（例：throws） |

### 文字列テンプレート

```
val name = "World"
println("Hello, $name!")
println("Length: ${name.length}")
val raw = """line 1
    |line 2""".trimMargin()
```

## 関数

### 関数の宣言

```
fun add(a: Int, b: Int): Int {
    return a + b
}
fun add(a: Int, b: Int) = a + b  // single expression
```

### デフォルト引数と名前付き引数

```
fun greet(name: String, greeting: String = "Hello") {
    println("$greeting, $name!")
}
greet("Alice")                    // Hello, Alice!
greet("Bob", greeting = "Hi")     // Hi, Bob!
```

### 高階関数

```
fun operate(a: Int, b: Int, op: (Int, Int) -> Int): Int {
    return op(a, b)
}
val sum = operate(3, 4) { a, b -> a + b }
```

### 可変長引数

```
fun sum(vararg nums: Int): Int = nums.sum()
sum(1, 2, 3)
val arr = intArrayOf(1, 2, 3)
sum(*arr)                         // spread operator
```

## クラス

### クラス定義

```
class Person(val name: String, var age: Int) {
    fun greet() = "Hi, I'm $name"
}
val p = Person("Alice", 30)
println(p.name)
```

### 継承

```
open class Shape(val sides: Int) { open fun area(): Double = 0.0 }
class Circle(val r: Double) : Shape(0) {
    override fun area() = Math.PI * r * r
}
```

### 可視性修飾子

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `public` | どこからでも見える（デフォルト） |
| `private` | クラス / ファイル内のみ |
| `protected` | クラスとサブクラス |
| `internal` | 同一モジュール内のみ |

### 抽象クラスとインターフェース

```
interface Drawable { fun draw() }
abstract class Widget : Drawable { abstract val label: String }
class Button(override val label: String) : Widget() {
    override fun draw() = println("Drawing $label")
}
```

## Null 安全性

### Null 許容型

```
var name: String? = null     // nullable
val len = name?.length       // safe call: null
val len2 = name?.length ?: 0 // Elvis operator: 0
val len3 = name!!.length     // assert non-null (throws)
```

### 安全な操作

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `?.` | 安全呼び出し — レシーバーが null なら null を返す |
| `?:` | エルビス演算子 — null のときのデフォルト値 |
| `!!` | 非 null アサーション（null なら throws） |
| `?.let { }` | 非 null の場合のみブロックを実行 |
| `as?` | 安全キャスト — 失敗時は null を返す |

### スマートキャスト

```
if (obj is String) println(obj.length)  // auto-cast
when (obj) {
    is Int    -> println(obj + 1)
    is String -> println(obj.uppercase())
}
```

## コレクション

### コレクションの作成

```
val list = listOf(1, 2, 3)         // immutable
val mList = mutableListOf(1, 2, 3) // mutable
val map = mapOf("a" to 1, "b" to 2)
val set = setOf("x", "y", "z")
```

### コレクション操作

```
val nums = listOf(1, 2, 3, 4, 5)
nums.filter { it > 2 }             // [3, 4, 5]
nums.map { it * 2 }                // [2, 4, 6, 8, 10]
nums.firstOrNull { it > 3 }        // 4
nums.sumOf { it }                  // 15
```

### よく使う操作

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `.filter { }` | 述語にマッチする要素を保持 |
| `.map { }` | 各要素を変換 |
| `.flatMap { }` | マップしてフラット化 |
| `.groupBy { }` | キーで Map にグループ化 |
| `.sortedBy { }` | セレクターでソート |
| `.associate { }` | Map に変換（キーと値のペア） |
| `.any { } / .all { }` | いずれか / すべてが述語にマッチするか確認 |
| `.fold(init) { }` | 初期アキュムレータで集約 |

## コルーチン

### 基本的なコルーチン

```
import kotlinx.coroutines.*
fun main() = runBlocking {
    launch { delay(1000); println("World") }
    println("Hello")
}
```

### async / await

```
val deferred = async { fetchData() }
val result = deferred.await()
// parallel: launch multiple async, await all
val (a, b) = awaitAll(async { fetchA() }, async { fetchB() })
```

### コルーチンビルダー

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `launch { }` | ファイアアンドフォーゲットのコルーチン（Job を返す） |
| `async { }` | 結果付きの Deferred<T> を返す |
| `runBlocking { }` | ブロッキングコードとサスペンドコードを橋渡し |
| `withContext(dispatcher)` | コルーチンコンテキストを切り替え |
| `coroutineScope { }` | 構造化並行性スコープ |

### ディスパッチャー

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `Dispatchers.Default` | CPU 集約的な処理（スレッドプール） |
| `Dispatchers.IO` | ブロッキング I/O 操作 |
| `Dispatchers.Main` | メイン / UI スレッド（Android、Swing） |
| `Dispatchers.Unconfined` | 呼び出しスレッドで開始し、任意のスレッドで再開 |

## 拡張

### 拡張関数

```
fun String.isPalindrome(): Boolean {
    return this == this.reversed()
}
println("racecar".isPalindrome())  // true
```

### 拡張プロパティ

```
val String.wordCount: Int
    get() = this.split("\\s+".toRegex()).size
println("hello world".wordCount)   // 2
```

### 演算子オーバーロード

```
data class Vec(val x: Double, val y: Double) {
    operator fun plus(other: Vec) = Vec(x + other.x, y + other.y)
}
val v = Vec(1.0, 2.0) + Vec(3.0, 4.0)  // Vec(4.0, 6.0)
```

## データクラス

### データクラス

```
data class User(val name: String, val age: Int)
val u1 = User("Alice", 30)
val u2 = u1.copy(age = 31)        // non-destructive copy
val (name, age) = u1               // destructuring
```

### 自動生成されるメンバー

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `equals()` | プロパティに基づく構造的等価性 |
| `hashCode()` | `equals()` と一致 |
| `toString()` | `User(name=Alice, age=30)` |
| `copy()` | 変更済みのコピーを作成 |
| `componentN()` | 分割代入のサポート |

### enum クラス

```
enum class Direction { NORTH, SOUTH, EAST, WEST }
val dir = Direction.NORTH
when (dir) { Direction.NORTH -> "up"; else -> "other" }
```

## sealed クラス

### sealed クラス階層

```
sealed class Result<out T> {
    data class Success<T>(val data: T) : Result<T>()
    data class Error(val message: String) : Result<Nothing>()
    data object Loading : Result<Nothing>()
}
```

### 網羅的な when

```
fun handle(result: Result<String>): String = when (result) {
    is Result.Success -> result.data
    is Result.Error   -> "Error: ${result.message}"
    is Result.Loading -> "Loading..."
}   // no else needed — compiler checks exhaustiveness
```

### sealed vs enum

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `Sealed class` | サブクラスが異なる状態を保持できる |
| `Sealed interface` | 多重継承が可能 |
| `Enum class` | 固定されたシングルトンインスタンスのセット |
| `data object` | `toString()` をオーバーライドするシングルトン |

## スコープ関数

### スコープ関数の比較

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `let` | コンテキストは `it`、ラムダ結果を返す |
| `run` | コンテキストは `this`、ラムダ結果を返す |
| `with(obj)` | コンテキストは `this`、ラムダ結果を返す |
| `apply` | コンテキストは `this`、コンテキストオブジェクトを返す |
| `also` | コンテキストは `it`、コンテキストオブジェクトを返す |

### let と apply

```
val name: String? = "Alice"
name?.let { println("Name is $it") }
val person = Person("Bob", 25).apply {
    age = 26                     // configure object
}
```

### run と with

```
val result = "Hello".run { uppercase() + " WORLD" }
val info = with(person) { "$name is $age years old" }
```

### also

```
val numbers = mutableListOf(1, 2, 3)
    .also { println("Original: $it") }
    .also { it.add(4) }
// also is useful for side effects (logging, validation)
```