更方便的单边Range

2020-03-18 本文已影响0人醉看红尘这场梦

安装Swift Toolchain

在开始这个系列的内容之前，你需要先安装Swift 4对应的toolchain。这很简单，在swift.org上下载Swift 4分支的镜像：

se-0172

下载安装完之后，打开Xcode，按Cmd + ,打开属性设置，在Components -> Toolchain中，选择Swift 4.0 Snapshot，这样就可以在Xcode中体验Swift 4的各种特性了。

如果你希望在命令行中使用Swift 4 toolchain中的工具，把下面这行命令根据使用的终端添加到~/.bashrc或~/.zshrc中：

$ export PATH=/Library/Developer/Toolchains/swift-latest.xctoolchain/usr/bin:"${PATH}"

重新打开终端，执行下面的命令：

swift --version
swift package --version

se-0172

如果可以看到类似4.0-dev的信息，就表示命令行工具已经安装完成。至此，我们已经准备就绪，可以体验Swift 4的各种新特性了。

SE-0172

更方便的截取集合切片

之前，当我们要在一个集合中从开始截断到某个位置，或从某个位置截取到末尾，只能这样：

let s = "Hello Mars"
var i = s.index(of: " ")!
let greeting = s[s.startIndex ..< i] // Hello

i = s.index(i, offsetBy: 1)
let name = s[i..<s.endIndex] // Mars

这看似没问题，当我们要频繁的对集合进行切片的时候，大量编写s.startIndex或s.endIndex就会显得很啰嗦。

为此，在Swift3中，提供了下面这样的API，可以部分简化上面的工作：

// In Swift 3
let greeting = s.prefix(upTo: i) // Hello
let greetingWithSpace = s.prefix(through: i) // "Hello "

i = s.index(i, offsetBy: 1)
let name = s.suffix(from: i) // Mars

尽管prefix和suffix的表意更明确，但添加了API之后也并不那么尽善尽美。一来，为了完成相同的任务，现在我们有了两个不同的选择；二来，调用API写起来仍旧很麻烦。所以，也许我们需要的，并不是更多的API，而是对Range操作符的进一步增强。

于是，基于Swift 3更新的三个API，Swift 4中添加了三种不同的Range操作符，之前的代码就可以写成这样：

let greeting = s[..<i] // Hello
let greetingWithSpace = s[...i] // "Hello "

i = s.index(i, offsetBy: 1)
let name = s[i...] // Mars

在上面的例子中可以看到：

..<i，对应s.prefix(upTo:)，表达从集合开始到i的半闭半开区间；
...i，对应s.prefix(through:)，表达从集合开始到i的闭区间；
i...，对应s.suffix(from: i)，表达从i开始到集合结束的半闭半开区间，由于集合的endIndex位置并不能读取，因此这里没有没有所谓的...和..<的差别了，而之所以选择了i...而不是i..<，仅仅是因为前者看上去更好看一些罢了，尽管，它表达的含义的确是i..<；

更方便的表达无穷序列

除了用在集合的下标操作符中，i...这样的形式还可以生成一个包含无穷个元素的Sequence，因此，对于enumerated()的结果：

Array(s.enumerated())
// [(0, "H"), (1, "e"), (2, "l"), ...]

如果你不希望列举出来的结果从0开始，就可以这样：

Array(zip(1..., s))
// [(1, "H"), (2, "e"), (3, "l"), ...]

或者，如果想把字符放在前面，还可以这样：

Array(zip(s, 1...))
// [("H", 1), ("e", 2), ("l", 3), ...]

更方便的pattern matching

除此之外，我们还可以把这种单边的range操作符用在样式匹配中：

let n = 10

switch n {
case 6...:
    print(">= 6")
default:
    break;
}

背后的支持 - RangeExpression

为了支持单边range操作符的用法，Swift 4在背后，添加了一个protocol RangeExpression，它为各种前缀和后缀版本的单边range操作符定义了接口，大家可以在SE-0172上找到相关的定义，但要说明的是，这份实现，有可能会在未来随着Swift编译器特性的增强而发生变化。所以，当前，我们理解它要表达的含义就好了。

对源代码的影响

由于单边range操作符以及RangeExpression都是新增加的内容，因此，它们并不会带来兼容性问题。但是，Swift 3中新增的prefix和suffix方法，会在Swift 4中被标记为过期方法，并在后续的版本中，被删除。