具体化型パラメータ (reified type parameters)

Java の頃から変わっていませんが、ジェネリクスの型引数で指定した型情報は、コンパイル時にイレイジャ (erasure) によって削除されます。 つまり、実行時にその型情報を参照することはできません。 これは、JVM の仕組みによるもので、erased at runtime と呼ばれたりします。 Kotlin では、reified type parameter という機能を使うことで、型引数で指定した型情報を残すことができます。

例えば、次のように、いろいろな型の要素を含んだリストから、指定した型の要素だけを取り出すための Generic 関数 filterByType() を作りたいとします。

val list = listOf(1, "A", 2, "B")

val intList = filterByType<Int>(list)
println(intList)  //=> [1, 2]

val strList = filterByType<String>(list)
println(strList)  //=> [A, B]

この filterByType() 関数は、次のような感じで実装できそうな気がします。

間違ったコード

fun <T> filterByType(list: List<*>) : List<T> {
    val result = mutableListOf<T>()
    list.forEach {
        // ERROR: cannot check for instance of erased type: T
        if (it is T) result.add(it)
    }
    return result
}

しかし、ジェネリクスの型情報はイレイジャによってコンパイル時に失われるため、if (it is T) という実行時の型判定を行うことができません。 T という型情報は、コンパイル時の整合性の確認には活用されますが、実行時には役に立たないということです。

そこで、reified の出番です。 Kotlin では、上記の関数を inline で定義し、さらに型パラメータに reified キーワードを付ける ことにより、実行時まで型情報が残され、うまく動作するようになります。

正しいコード

inline fun <reified T> filterByType(list: List<*>) : List<T> {
    val result = mutableListOf<T>()
    list.forEach {
        if (it is T) result.add(it)
    }
    return result
}

仕組みとしては、型情報を伴ったコードがその場にインライン展開されるため、型の判定も正しく行えるということのようです。

reified の使用例

Kotlin の filterIsInstance

Kotlin の標準ライブラリでも、下記のような拡張関数が定義されていたりします。

fun <reified R> Array<*>.filterIsInstance(): List<R>
fun <reified R> Iterable<*>.filterIsInstance(): List<R>

次のようにすると、リストに含まれる Int 要素を抽出することができます。

val list = listOf(1, "A", 2, "B")
val intList = list.filterIsInstance<Int>()
println(intList)  //=> [1, 2]

• 参考: filterIsInstance - Kotlin Programming Language

Android の startActivity

reified type parameter として渡した型情報から、直接コンストラクタを呼び出すことはできませんが、その型の java.lang.Class オブジェクトは T::class.java という形で取得することができます。

下記の Context クラスの拡張メソッドは、Class オブジェクトを指定する代わりに、型引数で指定したクラス名を使って Intent オブジェクトを生成しています。

inline fun <reified T : Activity> Context.startActivity() {
    startActivity(Intent(this, T::class.java))
}

次のように、簡潔な形で Activity を起動することができます。

startActivity<MyActivity>()