Swift泛型
前情提要
Swift的泛型侧重于将类型作为一种变量或者占位符来使用。
为什么要用泛型呢,就是方便。
比如上一篇文章中的用到的一个类:
类定义:
open class UICollectionViewDiffableDataSource<SectionIdentifierType, ItemIdentifierType> : NSObject, UICollectionViewDataSource where SectionIdentifierType : Hashable, ItemIdentifierType : Hashable {
...}
SectionIdentifierType和ItemIdentifierType只要是可hash的就可以,无论你是字符串还是数字等等。提供了极大地灵活性。
正文内容
1.泛型函数的定义:
func swapTwoValues<T>(_ a: inout T, _ b: inout T) {
let tempA = a
a = b
b = tempA
}
这个T就是类型形式参数,一旦指定了T,就可以用它定义函数的形参(a和b),也可以用它做函数返回值类型,或者函数体中的类型标注。在不同的实际情况下,T会被传入参数的实际类型替换(int,string...)。
使用注意:类型形式参数的名字要有描述性,比如SectionIdentifierType,ItemIdentifierType。
2.泛型类的定义:
class UICollectionViewDiffableDataSource<SectionIdentifierType, ItemIdentifierType>: NSObject, UICollectionViewDataSource where SectionIdentifierType : Hashable, ItemIdentifierType : Hashable {
...}
当扩展一个泛型类时,不需要重新提供类型形式参数(SectionIdentifierType,ItemIdentifierType)
例:
extension UICollectionViewDiffableDataSource {
...
可以直接使用SectionIdentifierType,ItemIdentifierType
}
注意:当Struct或enum使用泛型时,若要改变Struct中的变量,记得使用 mutating 关键字修饰方法。
3.类型约束:
有时在泛型用于泛型函数(1)和泛型类(2)上,会强制其遵守特定的类型约束。类型约束指出一个类型形式参数(比如上面T)必须继承自特定类,或者遵循一个特定的协议,组合协议。比如Swift的Dictionary。
带约束的泛型函数的定义:
func someFunc<T: SomeClass, U: SomeProtocol>(someT: T, someU: U) {
...}
4.关联类型(protocol中使用的泛型):
关联类型可以给协议中用到的类型一个占位符名称,直到采纳协议时,才指定用于该关联类型的实际类型。通过associatedtype关键字指定。是Swift为协议指定泛型的一种方式。
例:
一:ItemType(关联类型)类型数据的容器协议
protocol Container {
associatedtype ItemType
mutating func append(_ item: ItemType)
var count: Int { get }
subscript(i: Int) -> ItemType { get }
}
遵循协议的实现:
(1)struct IntStack: Container {
...
typealieas ItemType = Int
...
}
(2)struct Stack<Element>: Container {
...
}
这个不用再写 typealieas ItemType = Int,因为Swift会利用类型推断为ItemType赋值,就是Element的类型。
二:添加约束(Equatable)的ItemType(关联类型)类型数据的容器协议
protocol Container {
associatedtype ItemType: Equatable
mutating func append(_ item: ItemType)
var count: Int { get }
subscript(i: Int) -> ItemType { get }
}
三:可自身后缀的容器
protocol SuffixableContainer: Container {
associatedType Suffix: SuffixableContainer where Suffix.ItemType == ItemType
func suffix(_ size: Int) -> Suffix
}
4.where子句:
例:
func allItemsMatch<C1: Container, C2: Container>(_ someContainer: C1, _ anotherContainer: C2) -> Bool where C1.Item == C2.Item, C1.Item: Equatable {
...
}
扩展一个使用泛型的类时,也可以对其泛型类型进行约束,以UICollectionViewDiffableDataSource为例
extension UICollectionViewDiffableDataSource where SectionIdentifierType: Equatable {
...
}
5.泛型下标:
extension Container {
subscript<Indices: Sequenece>(indices: Indices) -> [Item] where Indices.Iterator.Element == Int {
var result = [Item]()
for index in indices {
result.append(self[index])
}
return result
}
}
约束了传入参数的单元数据类型只能是Int,别的就出错了。
结尾
泛型思维:
1.面向过程的编程,可以将常用代码段封装在一个函数中,然后通过函数调用来达到目标代码重用的目的。面向对象的方法,则可以通过类的继承来实现代码的重用;
2.但,如果要写一个可用于不同数据类型的算法,面向过程要对源码进行复制和修改,生成不同数据类型版本的算法函数,调用时需要对数据类型进行手工判断;面向对象可以通过函数重载来实现。
3.而,泛型编程可以做到源代码级别的重用,抽象程度更高;
-编写以类 类型作为参数的一个模板函数,在调用时再将参数实例化为具体的数据类型;
-Swift中的protocol,extension protocol..会分担泛型编程/模板编程的抽象化压力;
4.总结: 泛型(generic)编程是一种面向算法的多态技术,泛型编程研究对软件组件的系统化组织。目标是推出一种针对算法,数据结构和内存分配机制的分类方法。以及其他能够带来高度可重用性,模块化和可用性的软件工具。