Kotlin中如何使用泛型实现不同类型数值的相加

• 泛型无界导致编译不通过：定义的<T, U>没有指定类型上界，T可以是任意类型，编译器无法确认T拥有可接收U类型参数的plus方法，直接调用a.plus(b)会触发编译错误。
• 自定义泛型plus扩展完全无效：编写的operator fun <U> U.plus(b: U) {}存在核心缺陷：一是给所有类凭空添加了一个无实际计算逻辑、返回Unit的plus方法，既会污染所有类型的plus行为，还会和原生数值的plus运算符产生冲突；二是该扩展要求接收者类型和参数类型完全一致，传入Int类型接收者、搭配Double类型参数的调用根本无法匹配这个扩展。
• 对原生plus声明的误解：看到的无函数体的plus定义，是Kotlin标准库为内置数值类型定义的编译期内置运算符——这些函数没有普通的JVM方法实现，编译时会直接被翻译为对应基本类型的加法字节码，不存在通用的、可适配所有泛型数值类型的plus接口。

Kotlin的所有内置数值类型（Byte/Short/Int/Long/Float/Double）都实现了Number抽象类，我们可以通过给泛型加上Number上界，限定参数必须是数值类型，再根据精度需求选择合适的策略完成加法。

通用简洁实现（统一转Double兼容所有数值类型） #

直接将两个数值参数统一转换为精度最高的Double类型完成计算，代码简洁，不存在类型匹配问题：

fun <T: Number, U: Number> add(a: T, b: U): Number {
    return a.toDouble() + b.toDouble()
}

fun main() {
    println(add(4, 5.6)) // 输出9.6
    println(add(2L, 3)) // 输出5.0
    println(add(1.toByte(), 2.5f)) // 输出3.5
}

智能精度适配实现（匹配最优返回类型） #

如果不希望整数之间的加法返回带小数点的Double类型，可以通过类型判断，按精度优先的原则选择最合适的数值类型做计算：

fun <T: Number, U: Number> addSmart(a: T, b: U): Number {
    return when {
        // 任意参数是Long则统一转Long计算，避免整数溢出
        a is Long || b is Long -> a.toLong() + b.toLong()
        // 任意参数是Int则转Int计算
        a is Int || b is Int -> a.toInt() + b.toInt()
        // 只要存在浮点类型则统一转Double计算保证精度
        else -> a.toDouble() + b.toDouble()
    }
}

fun main() {
    println(addSmart(4, 5.6)) // 输出9.6 (Double)
    println(addSmart(100, 200)) // 输出300 (Int)
    println(addSmart(1000, 2000L)) // 输出3000 (Long)
}

注：由于Kotlin的Number抽象类本身没有定义跨类型的加法接口，无法在不做类型判断的前提下实现完全静态的、和原生运算符精度完全一致的泛型加法，上述两种方案已经覆盖了绝大多数跨数值类型加法的使用场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mirel