Какие особенности использования типа Nothing в дженериках?

Тип Nothing в Kotlin является специфическим типом, который не имеет экземпляров. Его основное назначение в дженериках — указывать на отсутствие возвращаемого значения или на ситуацию, когда поток выполнения не завершается нормально (например, при выбросе исключения).

Особенности использования Nothing в дженериках:

• Covariance (Ковариантность): Nothing является подтипом любого другого типа (Any? в конечном итоге). Благодаря этому, если дженерик объявлен с ковариантным параметром (out), то List<Nothing> может быть присвоен переменной типа List<String> (или List<Any>). Это полезно, например, для представления пустой коллекции с неопределенным типом элементов.

  // Covariant List
  fun processStrings(list: List<String>) {
      println(list)
  }
  
  val emptyList: List<Nothing> = listOf()
  processStrings(emptyList) // Это сработает, так как List<Nothing> является подтипом List<String>
  

• Contravariance (Контравариантность): Если дженерик объявлен с контравариантным параметром (in), использование Nothing в качестве верхнего ограничения (in Nothing) не имеет практического смысла, поскольку Nothing является самым нижним типом в иерархии.

• Invariant (Инвариантность): Для инвариантных дженериков (MutableList<T>), MutableList<Nothing> не является подтипом MutableList<String>.

  var stringList: MutableList<String> = mutableListOf("hello")
  // val nothingList: MutableList<Nothing> = mutableListOf() // Не скомпилируется
  
  // stringList = nothingList // Не скомпилируется
  

• Использование в качестве возвращаемого типа: Функции, которые всегда выбрасывают исключение, могут явно указывать Nothing в качестве возвращаемого типа. Это четко сигнализирует компилятору и другим разработчикам, что функция никогда не вернет значение.

  fun fail(message: String): Nothing {
      throw IllegalStateException(message)
  }
  
  //val x: String = fail("Error") // Компилятор знает, что эта строка никогда не достижима после вызова fail
  

• Ограничения (Constraints): Nothing можно использовать в ограничениях дженериков, но его применение в качестве нижнего ограничения (<T : Nothing>) обозначает, что тип T может быть только Nothing (или, по сути, никогда не экземпляризироваться). Использование Nothing в качестве верхнего ограничения <T : Any?> не добавляет новых ограничений, так как любой тип по умолчанию является подтипом Any?.

В общем, Nothing в дженериках служит для явного указания на ситуации "нет экземпляра" или "нет возвращаемого значения", особенно в контексте ковариантности, позволяя работать с коллекциями, которые "никогда не будут содержать элементы".