Swift:枚举

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一、枚举语法

• 使用enum关键词来创建枚举并且把它们的整个定义放在一对大括号内

enum SomeEnumeration {
    // 枚举定义放在这里
} 

• 下面是用枚举表示指南针四个方向的例子：

enum CompassPoint {
    case north
    case south
    case east
    case west
}

注意
与 C 和 Objective-C 不同，Swift 的枚举成员在被创建时不会被赋予一个默认的整型值。在上面的 CompassPoint 例子中，north，south，east 和 west 不会被隐式地赋值为 0，1，2 和 3。相反，这些枚举成员本身就是完备的值，这些值的类型是已经明确定义好的 CompassPoint 类型。

• 多个成员也可以出现在同一行上, 用逗号隔开

enum Planet {
    case mercury, venus, earth, mars, jupiter, saturn, uranus, neptune
}

• 每个枚举定义了一个全新的类型。像 Swift 中其他类型一样，它们的名字（例如 CompassPoint 和 Planet）应该以一个大写字母开头。给枚举类型起一个单数名字而不是复数名字，以便于：

var directionToHead = CompassPoint.west

• directionToHead 的类型可以在它被 CompassPoint 的某个值初始化时推断出来。一旦 directionToHead 被声明为 CompassPoint 类型，你可以使用更简短的点语法将其设置为另一个 CompassPoint 的值：

directionToHead = .east

• 当 directionToHead 的类型已知时，再次为其赋值可以省略枚举类型名。在使用具有显式类型的枚举值时，这种写法让代码具有更好的可读性。

二、使用 Switch 语句匹配枚举值

• 你可以使用Switch语句匹配单个枚举值:

directionToHead = .south
switch directionToHead {
    case .north:
        print("Lots of planets have a north")
    case .south:
        print("Watch out for penguins")
    case .east:
        print("Where the sun rises")
    case .west:
        print("Where the skies are blue")
}
// 打印 "Watch out for penguins”

三、关联值

• Swift中的枚举值, 可以关联其他类型的值
• 使用如下方式, 表示两种商品条形码的枚举

enum Barcode {
    case upc(Int, Int, Int, Int)
    case qrCode(String)
}

• 以上代码可以这么理解：

定义一个名为 Barcode 的枚举类型，
它的一个成员值是具有 (Int，Int，Int，Int) 类型关联值的 upc，
另一个成员值是具有 String 类型关联值的 qrCode。

• 这个定义不提供任何 Int 或 String 类型的关联值，它只是定义了，当 Barcode 常量和变量等于 Barcode.upc 或 Barcode.qrCode 时，可以存储的关联值的类型。

• 然后可以使用任意一种条形码类型创建新的条形码，例如：

var productBarcode = Barcode.upc(8, 85909, 51226, 3)

• 同一个商品可以被分配一个不同类型的条形码，例如：

productBarcode = .qrCode("ABCDEFGHIJKLMNOP")

• 这时，原始的 Barcode.upc 和其整数关联值被新的 Barcode.qrCode 和其字符串关联值所替代。Barcode 类型的常量和变量可以存储一个 .upc 或者一个 .qrCode（连同它们的关联值），但是在同一时间只能存储这两个值中的一个。

• 像先前那样，可以使用一个 switch 语句来检查不同的条形码类型。然而，这一次，关联值可以被提取出来作为 switch 语句的一部分。你可以在 switch 的 case 分支代码中提取每个关联值作为一个常量（用 let 前缀）或者作为一个变量（用 var 前缀）来使用：

switch productBarcode {
case .upc(let numberSystem, let manufacturer, let product, let check):
    print("UPC: \(numberSystem), \(manufacturer), \(product), \(check).")
case .qrCode(let productCode):
    print("QR code: \(productCode).")
}
// 打印 "QR code: ABCDEFGHIJKLMNOP."

• 如果一个枚举成员的所有关联值都被提取为常量，或者都被提取为变量，为了简洁，你可以只在成员名称前标注一个 let 或者 var：

switch productBarcode {
case let .upc(numberSystem, manufacturer, product, check):
    print("UPC: \(numberSystem), \(manufacturer), \(product), \(check).")
case let .qrCode(productCode):
    print("QR code: \(productCode).")
}
// 输出 "QR code: ABCDEFGHIJKLMNOP."

四、原始值

• 作为关联值的替代选择，枚举成员可以被默认值（称为原始值）预填充，这些原始值的类型必须相同。

enum ASCIIControlCharacter: Character {
    case tab = "\t"
    case lineFeed = "\n"
    case carriageReturn = "\r"
}

• 原始值可以是字符串、字符，或者任意整型值或浮点型值。每个原始值在枚举声明中必须是唯一的。

注意
原始值和关联值是不同的。原始值是在定义枚举时被预先填充的值，像上述三个 ASCII 码。对于一个特定的枚举成员，它的原始值始终不变。关联值是创建一个基于枚举成员的常量或变量时才设置的值，枚举成员的关联值可以变化。

1、原始值的隐式赋值

• 在使用原始值为整数或者字符串类型的枚举时，不需要显式地为每一个枚举成员设置原始值，Swift 将会自动为你赋值。

• 例如，当使用整数作为原始值时，隐式赋值的值依次递增 1。如果第一个枚举成员没有设置原始值，其原始值将为 0。

• 下面的枚举是对之前 Planet 这个枚举的一个细化，利用整型的原始值来表示每个行星在太阳系中的顺序：

enum Planet: Int {
    case mercury = 1, venus, earth, mars, jupiter, saturn, uranus, neptune
}

• 在上面的例子中，Plant.mercury 的显式原始值为 1，Planet.venus 的隐式原始值为 2，依次类推。

• 当使用字符串作为枚举类型的原始值时，每个枚举成员的隐式原始值为该枚举成员的名称。

enum CompassPoint: String {
    case north, south, east, west
}
print(CompassPoint.north)    // 打印: north
print(CompassPoint.south)    // 打印: south
print(CompassPoint.east)     // 打印: east
print(CompassPoint.west)     // 打印: west

• 使用枚举成员的 rawValue 属性可以访问该枚举成员的原始值：

let earthsOrder = Planet.earth.rawValue
// earthsOrder 值为 3

let sunsetDirection = CompassPoint.west.rawValue
// sunsetDirection 值为 "west"

• 上面例子中，CompassPoint.south 拥有隐式原始值 south，依次类推。

2、使用原始值初始化枚举实例

• 如果在定义枚举类型的时候使用了原始值，那么将会自动获得一个初始化方法，这个方法接收一个叫做 rawValue 的参数，参数类型即为原始值类型，返回值则是枚举成员或 nil。你可以使用这个初始化方法来创建一个新的枚举实例。

• 这个例子利用原始值 7 创建了枚举成员 uranus：

let possiblePlanet = Planet(rawValue: 7)
// possiblePlanet 类型为 Planet? 值为 Planet.uranus

• 然而，并非所有 Int 值都可以找到一个匹配的行星。因此，原始值构造器总是返回一个可选的枚举成员。在上面的例子中，possiblePlanet 是 Planet? 类型，或者说“可选的 Planet”。

注意
原始值构造器是一个可失败构造器，因为并不是每一个原始值都有与之对应的枚举成员。

• 如果你试图寻找一个位置为 11 的行星，通过原始值构造器返回的可选 Planet 值将是 nil：

let positionToFind = 11
if let somePlanet = Planet(rawValue: positionToFind) {
    switch somePlanet {
    case .earth:
        print("Mostly harmless")
    default:
        print("Not a safe place for humans")
    }
} else {
    print("There isn't a planet at position \(positionToFind)")
}
// 输出 "There isn't a planet at position 11

五、递归枚举

• 递归枚举是一种枚举类型，它有一个或多个枚举成员使用该枚举类型的实例作为关联值

• 递归枚举的关联值类型, 就是该枚举的本身类型

• 你可以在枚举成员前加上 indirect 来表示该成员可递归。

• 例如，下面的例子中，枚举类型存储了简单的算术表达式：

enum ArithmeticExpression {
    case number(Int)
    indirect case addition(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
    indirect case multiplication(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
}

• 你也可以在枚举类型开头加上 indirect 关键字来表明它的所有成员都是可递归的：

indirect enum ArithmeticExpression {
    case number(Int)
    case addition(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
    case multiplication(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
}

• 下面的代码展示了使用 ArithmeticExpression 这个递归枚举创建表达式 (5 + 4) * 2

let five = ArithmeticExpression.number(5)
let four = ArithmeticExpression.number(4)
let sum = ArithmeticExpression.addition(five, four)
let product = ArithmeticExpression.multiplication(sum, ArithmeticExpression.number(2))

• 要操作具有递归性质的数据结构，使用递归函数是一种直截了当的方式。例如，下面是一个对算术表达式求值的函数：

func evaluate(_ expression: ArithmeticExpression) -> Int {
    switch expression {
    case let .number(value):
        return value
    case let .addition(left, right):
        return evaluate(left) + evaluate(right)
    case let .multiplication(left, right):
        return evaluate(left) * evaluate(right)
    }
}

print(evaluate(product))
// 打印 "18"

• 该函数如果遇到纯数字，就直接返回该数字的值。如果遇到的是加法或乘法运算，则分别计算左边表达式和右边表达式的值，然后相加或相乘。