20、【Swift】扩展 - Extensions

• 适用：结构体、枚举、枚举、协议
• 使用场景
  • 增加
    • 计算属性（实例和类）【不能扩充存储属性】
    • 方法（实例或）
    • 构造器
    • 下标
    • 嵌套类型
  • 协议
    • 遵循（conform）协议
    • 实现协议方法

注意

扩展可以给一个类型添加新的功能，但是不能重写已经存在的功能。

扩展的语法

extension SomeType {
  // 在这里给 SomeType 添加新的功能
}

• 充一个现有的类型，给它添加一个或多个协议

extension SomeType: SomeProtocol, AnotherProtocol {
  // 协议所需要的实现写在这里
}

注意

现有的类型通过扩展，添加新的功能，所有实例都可用新功能（包括扩展之前创建的）。

计算型属性

• 给 Swift 内建的 Double 类型添加了五个计算型实例属性，从而提供与距离单位相关工作的基本支持

extension Double {
    var km: Double { return self * 1_000.0 }
    var m: Double { return self }
    var cm: Double { return self / 100.0 }
    var mm: Double { return self / 1_000.0 }
    var ft: Double { return self / 3.28084 } // 一米有 3.28084 英尺
}

let oneInch = 25.4.mm
print("One inch is \(oneInch) meters")
// 打印“One inch is 0.0254 meters”
let threeFeet = 3.ft
print("Three feet is \(threeFeet) meters")
// 打印“Three feet is 0.914399970739201 meters”

• 只读计算属性，表达式不包含 get 关键字

let aMarathon = 42.km + 195.m
print("A marathon is \(aMarathon) meters long")
// 打印“A marathon is 42195.0 meters long”

注意

• 扩展可添加新的计算属性

• 不能添加存储属性

• 不能向现有的属性添加属性观察者。

扩展构造器

• 指定构造器 + 析构器，必须始终由类的原始实现提供
  • 能添加便利构造器
  • 不能添加指定构造器
• 使用扩展添加构造器，新的构造器用 self 调用另一个构造器，不能使用 self

struct Size {
    var width = 0.0, height = 0.0
}
struct Point {
    var x = 0.0, y = 0.0
}
struct Rect {
    var origin = Point()
    var size = Size()
}

• 结构体给所有的属性都提供了默认值，自动获得了一个默认构造器和一个成员构造器

let defaultRect = Rect()
let memberwiseRect = Rect(origin: Point(x: 2.0, y: 2.0),
   size: Size(width: 5.0, height: 5.0))

• 通过扩展 Rect 结构体来提供一个允许指定 point 和 size 的构造器：

extension Rect {
    init(center: Point, size: Size) {
        let originX = center.x - (size.width / 2)
        let originY = center.y - (size.height / 2)
        self.init(origin: Point(x: originX, y: originY), size: size)
    }
}

let centerRect = Rect(center: Point(x: 4.0, y: 4.0),
                      size: Size(width: 3.0, height: 3.0))
// centerRect 的 origin 是 (2.5, 2.5) 并且它的 size 是 (3.0, 3.0)

扩展新构造器，务必确保实例初始化完整

方法

• 给 Int 类型添加了一个新的实例方法叫做 repetitions：

extension Int {
    func repetitions(task: () -> Void) {
        for _ in 0..<self {
            task()
        }
    }
}

• 对任意整形数值调用 repetitions(task:) 方法，来执行对应次数的任务：

3.repetitions {
    print("Hello!")
}
// Hello!
// Hello!
// Hello!

可变实例方法

• 扩展添加的实例方法，同样也可修改（或 mutating（改变））实例本身
• Int 类型添加了一个新的 mutating 方法，叫做 square，它将原始值求平方

extension Int {
    mutating func square() {
        self = self * self
    }
}
var someInt = 3
someInt.square()
// someInt 现在是 9

下标

• 下标 [n] 从数字右侧开始，返回小数点后的第 n 位
  • 123456789[0] 返回 9
  • 123456789[1] 返回 8

……以此类推：

extension Int {
    subscript(digitIndex: Int) -> Int {
        var decimalBase = 1
        for _ in 0..<digitIndex {
            decimalBase *= 10
        }
        return (self / decimalBase) % 10
    }
}
746381295[0]
// 返回 5
746381295[1]
// 返回 9
746381295[2]
// 返回 2
746381295[8]
// 返回 7

没有足够的位数，下标的现实将返回 0，就好像在数字的左边补上了 0：

746381295[9]
// 返回 0，就好像你进行了这个请求：
0746381295[9]

嵌套类型

extension Int {
    enum Kind {
        case negative, zero, positive
    }
    var kind: Kind {
        switch self {
        case 0:
            return .zero
        case let x where x > 0:
            return .positive
        default:
            return .negative
        }
    }
}

• 表示数字是负的、零的还是正的
• 给 Int 添加了一个新的计算型实例属性，叫做 Kind

func printIntegerKinds(_ numbers: [Int]) {
    for number in numbers {
        switch number.kind {
        case .negative:
            print("- ", terminator: "")
        case .zero:
            print("0 ", terminator: "")
        case .positive:
            print("+ ", terminator: "")
        }
    }
    print("")
}
printIntegerKinds([3, 19, -27, 0, -6, 0, 7])
// 打印“+ + - 0 - 0 + ”

注意 number.kind 已经被认为是 Int.Kind 类型。所以，在 switch 语句中所有的 Int.Kind case 分支可以被缩写，就像使用 .negative 替代 Int.Kind.negative.。