swift4.1 系统学习二十一 泛型
/*
泛型
本节我们一起学习泛型这一概念。在项目中，多次用到了泛型，但是对它的理解总是不够透彻，运用也不熟练。
趁此机会，好好熟悉一下。
什么是泛型？
比如我们要实现一种算法，例如搜索、排序等，相对于传统C语言，如果我们要针对不同的类型实现相同的算法，‘
每种数据类型都要写一遍，显得乏味而又冗余。这个时候我们就可以使用泛型，提供一种算法的实现函数，然后
在调用此函数的时候在确定相关数据的类型就可以了。
*/
print("---------泛型的概念--------------")
struct A {
/*
这里定义了函数calculate
其泛型遵循了BinaryInteger协议。
*/
static func calculate<T: BinaryInteger> (a: T, b: T) -> T {
return a * a + b * b
}
static func calculate<T: FloatingPoint> (a: T, b: T) -> T {
return a * a + b * b
}
}
do {
let i = A.calculate(a: 3, b: 4)
print("i = \(i)")
let j = A.calculate(a: 3.0, b: 4.0)
print("j = \(j)")
}
/*
小结：
通过上面的例子可以看出来，使用泛型之后，函数定义一下子简单了。我们不仅可以使用Int8，Int16，Int32
等整数类型，还可以使用Float、Double等浮点类型。如果没有泛型，那么我们要写10多种函数实现，
是不是简化了很多呢？
*/
// 1. 泛型基本使用
/*
swift 中，我们可以对函数以及方法使用泛型，但是不能用于闭包，不能用于协议。
无论是对函数还是对类型使用泛型，我们均可以在函数或者类型标识符后面跟 <>，里面放泛型形参列表。
*/
do {
// 定义一个泛型结构体，泛型形参为T
struct MyStruct<T> {
/// 用泛型T定义存储成员t
var t: T
/// 定义一个实例方法，其参数也是泛型T
mutating func method(value: T) {
t = value
print("new value = \(value)")
}
/// 定义类型方法swap，是一个泛型方法，泛型形参为E
static func swap<E>(a: inout E, b: inout E) {
let tmp = a
a = b
b = tmp
}
}
/*
将MyStruct类型特化为MyStruct<Int32>，表示其泛型实参为Int32类型。
*/
var st = MyStruct<Int32>(t: 100)
// 调用method方法
st.method(value: 200)
// 这里缺省<Int32>，此时MyStruct将被类型推导为MyStruct<Int>。
var ss = MyStruct(t: 100)
ss.method(value: 200)
var a = 10, b = 20
// 这里调用了MyStruct的swap类型方法，
// 并且其泛型被推导为Int类型。
// 这里注意，即便我们没有直接使用MyStruct对象实例，
// 但依然需要对MyStruct做泛型特化，
// 由于这里不需要做特殊处理，
// 所以对MyStruct直接指定空元组即可。
MyStruct<()>.swap(a: &a, b: &b)
print("a = \(a), b = \(b)")
var x = 0.5, y = 5.0
MyStruct<()>.swap(a: &x, b: &y)
print("x = \(x), y = \(y)")
var c = 100, d = 200
MyStruct<Int>.swap(a: &c, b: &d)
print("c = \(c), d = \(d)")
var e = "a", f = "b"
MyStruct<String>.swap(a: &e, b: &f)
print("e = \(e), b = \(f)")
var arr1 = [1, 2, 3]
var arr2 = [10, 20, 30, 40]
MyStruct<[Int]>.swap(a: &arr1, b: &arr2)
print("arr1 = \(arr1), arr2 = \(arr2)")
}
/*
小结：
上述代码可以看出，泛型是多么方便啊。对于交换两个对象的值，我们只需要使用泛型，就可以写一种算法，针对
各个类型都可以使用了。
*/
/*
对于函数以及方法的泛型特化，我们不能显示指定泛型实参，只能通过推导得出。
如果某一函数只有返回类型是一个泛型类型，那么调用它的时候，必须显式提供左值类型。
*/
do {
func foo<T: SignedInteger>() -> T {
return T()
}
let a: Int16 = foo()
print("a = \(a)")
}
// 2. 类型约束
/*
swift中引入了泛型的“类型约束”，用于说明当前泛型类型必须遵循哪些协议，或者继承自哪个类。有了这个
设定之后，我们的泛型的灵活性就大大增强了。
*/
do {
print("\n--------2. 类型约束-----------\n")
// 定义了一个泛型函数，必须遵循Comparable协议
func foo<T: Comparable>(a: T, b: T, c:T) {
var minValue = min(a, b)
minValue = min(minValue, c)
var maxValue = max(a, b)
maxValue = max(maxValue, c)
let range = minValue ... maxValue
print("the range is : \(range)")
}
foo(a: 10, b: 30, c: 20)
}
// 3. 泛型where从句
/*
有时我们在一个结构体或类中遵循了带有关联类型的协议，此时我们想实现一个泛型类型或泛型函数，使得该泛型遵循该协议，并且对该协议的泛型进行约束，那么我们可以使用Swift中的where从句来实现。
*/
protocol Prot {
// 这里定义一个关联类型，相当于协议中的泛型
associatedtype ArgType
func method(obj: ArgType)
}
do {
print("\n-----------3. 泛型where从句---------------\n")
struct MyStruct: Prot {
typealias ArgType = Int
func method(obj: Int) {
print("obj = \(obj)")
}
}
/*
这里定义了泛型结构体Test，其泛型T遵循了Prot协议，使用where语句用来约束Prot协议中关联类型
必须遵循Comparable协议。
*/
struct Test<T: Prot> where T.ArgType: Comparable {
func method<E: Prot>(e: E) where E.ArgType == Int {
print("e = \(e)")
e.method(obj: 100)
}
}
let test = Test<MyStruct>()
test.method(e: MyStruct())
}
// 4. swift4.0之后对泛型特征的补充
/*
swift 4.0之后，我们允许对下标使用泛型。
*/
do {
print("\n-----------4. swift4.0之后对泛型特征的补充------------\n")
struct Test {
subscript<T: FixedWidthInteger>(index: T) -> T {
return index + T(1)
}
}
let a = Test()[Int8(10)]
print("a = \(a), a type is: \(type(of: a))")
let b = Test()[UInt16(600)]
print("b = \(b), b type is: \(type(of: b))")
}
