如何区分Kotlin函数参数是传入null还是使用默认null值？

有如下定义的函数：

fun foo(
  bar: String? = null
) { ... }

怎么判断参数bar的null是因为没传值用了默认值，还是主动传了null？也就是要区分调用是foo()还是foo(bar = null)？

实际场景问题 #

比如这个状态管理的例子：

data class State(
  val foo: String? = null,
  val bar: Int? = null,
  val baz: Long? = null,
)

class StateManager {

  var state: State = State()
    private set

  fun setState(
    foo: String? = null,
    bar: Int? = null,
    baz: Long? = null,
  ) {
    state = state.copy(foo, bar, baz)
  }
}

这段代码有问题：调用setState(bar = 1)时，会把foo和baz都覆盖成null，但直接调用state.copy(bar = 1)却不会——这是因为Kotlin data class的copy方法能区分参数是主动传入的还是用了默认值。

现有方案的局限 #

目前想到的一种反射调用方案：

fun setState(
  foo: String? = null,
  bar: Int? = null,
  baz: Long? = null,
) {
    val copyRef = state::copy
    val params = copyRef.parameters
    val values = mutableMapOf<KParameter, Any?>()
    if (foo != null) values[params[0]] = foo
    if (bar != null) values[params[1]] = bar
    if (baz != null) values[params[2]] = baz
    state = copyRef.callBy(values)
}

它能避免把未指定的参数覆盖成null，但没法主动给某个参数赋值为null，这是个硬伤。

可行解决方案：用标记类型区分参数状态 #

核心思路是给每个参数加一个「状态标记」，区分「未传入」「传入null」「传入非null」三种情况。

方法1：自定义密封类（推荐） #

先定义一个密封类来标记参数状态：

sealed class ParamState<out T> {
    // 标记参数未传入
    object Unspecified : ParamState<Nothing>()
    // 标记参数已传入，保存传入的值（可以是null）
    data class Specified<out T>(val value: T?) : ParamState<T>()
}

然后修改setState的参数和逻辑：

class StateManager {

    var state: State = State()
        private set

    fun setState(
        foo: ParamState<String> = ParamState.Unspecified,
        bar: ParamState<Int> = ParamState.Unspecified,
        baz: ParamState<Long> = ParamState.Unspecified,
    ) {
        state = state.copy(
            foo = if (foo is ParamState.Specified) foo.value else state.foo,
            bar = if (bar is ParamState.Specified) bar.value else state.bar,
            baz = if (baz is ParamState.Specified) baz.value else state.baz
        )
    }
}

调用示例：

• setState()：所有参数保持原状态
• setState(bar = ParamState.Specified(1))：只修改bar为1，foo和baz不变
• setState(foo = ParamState.Specified(null))：主动把foo设为null，其他参数不变

方法2：用Kotlinx的Optional #

如果项目里已经引入了kotlinx-coroutines-core依赖，可以直接用Optional：

import kotlinx.coroutines.Optional

class StateManager {

    var state: State = State()
        private set

    fun setState(
        foo: Optional<String?> = Optional.empty(),
        bar: Optional<Int?> = Optional.empty(),
        baz: Optional<Long?> = Optional.empty(),
    ) {
        state = state.copy(
            foo = foo.takeIf { it.isPresent }?.value ?: state.foo,
            bar = bar.takeIf { it.isPresent }?.value ?: state.bar,
            baz = baz.takeIf { it.isPresent }?.value ?: state.baz
        )
    }
}

调用示例：

• setState()：无修改
• setState(bar = Optional.of(1))：修改bar为1
• setState(foo = Optional.of(null))：主动把foo设为null

方法3：用特殊对象做默认值（不推荐） #

可以用一个唯一对象作为默认值，来标记参数未传入：

private val UNSET = Any()

class StateManager {

    var state: State = State()
        private set

    fun setState(
        foo: Any? = UNSET,
        bar: Any? = UNSET,
        baz: Any? = UNSET,
    ) {
        state = state.copy(
            foo = if (foo !== UNSET) foo as String? else state.foo,
            bar = if (bar !== UNSET) bar as Int? else state.bar,
            baz = if (baz !== UNSET) baz as Long? else state.baz
        )
    }
}

这种方式不需要额外定义类，但类型不安全，容易出现转换错误，只适合简单场景临时用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Eneko