Swift中的模式匹配

模式匹配

模式匹配是 Swift 中很是常見的一種編程模式，使用模式匹配，能夠幫助咱們寫出簡明、清晰以及易讀的代碼，使咱們的代碼變得簡潔而強大。

條件判斷中的模式匹配

條件判斷是咱們使用最廣泛的流程控制，在 Swift 中，只能接受 Bool 類型的值做爲條件體；除了直接判斷 Bool 值以外，咱們還能使用使用條件語句進行可選綁定，這在咱們開發中是很是經常使用的方式。

匹配枚舉值

在 Swift 中，建立的枚舉類型默認是不可比較的(沒有實現Comparable協議)，這就意味着咱們不能直接使用==操做符來判斷兩個枚舉值是否相等，這種狀況下，須要使用模式匹配：

建立一個枚舉類型：

enum Result {
    case success
    case failure
}
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初始化一個枚舉值：

let result = Result.success
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使用模式匹配來判斷建立的枚舉值的值：

if case .success = result {
    print("Value of result is success.")
}
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可選綁定

建立一個可選值：

let optionalInt: Int? = 1
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使用可選綁定的方式進行解包：

if let val = optionalInt {
    print("The value of optionalInt is (val)")
}
func handleGuard() {
    guard let val = optionalInt else {
        return
    }
    print("The value of optionalInt is (val)")
}
handleGuard()
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可選綁定的另一種模式，這也是可選綁定中最基礎的模式：

if case .some(let val) = optionalInt {
    print("The value of optionalInt is (val)")
}
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還能夠簡化爲：

if case let val? = optionalInt {
    print("The value of optionalInt is (val)")
}
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循環中的模式匹配

問題來了，if let 模式的可選綁定，只能實現一個可選值的綁定，若是咱們須要匹配一個數組裏邊的可選值怎麼辦呢？這時候咱們就不能使用 if let 的形式了，須要使用到 if case let 的形式

建立一個包含可選值的數組：

let values: [Int?] = [1, nil, 3, nil, 5, nil, 7, nil, 9, nil]
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進行遍歷：

for val in values {
    print("Value in values is (String(describing: val))")
}
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或者：

var valuesIterator = values.makeIterator()
while let val = valuesIterator.next() {
    print("Value in values is (String(describing: val))")
}
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咱們獲得了全部的值與可選值，若是咱們須要過濾可選值，咱們能夠這樣作：

for val in values.compactMap({ $0 }) {
    print("Value in values is (val)")
}
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這樣作，增長了時間複雜度，須要進行兩次遍歷才能將數據過濾出來。咱們可使用模式匹配的方式來這樣作：

for case let val? in values {
    print("Value in values is (val)")
}
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或者：

valuesIterator = values.makeIterator()
while let val = valuesIterator.next(), val != nil {
    print("Value in values is (String(describing: val))")
}
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這樣就能夠將 nil 值給過濾了，是否是很簡單？還可使用 for case 匹配枚舉值數組：

let results: [Result] = [.success, .failure]
for case .success in results {
    print("Values in results contains success.")
    break
}
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對於複雜的枚舉類型：

enum NetResource {
    case http(resource: String)
    case ftp(resource: String)
}

let nets: [NetResource] = [.http(resource: "https://www.baidu.com"), .http(resource: "https://www.apple.cn"), .ftp(resource: "ftp://192.0.0.1")]
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過濾 http 的值：

for case .http(let resource) in nets {
    print("HTTP resource (resource)")
}
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for 循環使用 where 從句

除此以外，咱們還能夠在 for 循環後邊跟上一個 where 從句來進行模式匹配：

for notNilValue in values where notNilValue != nil {
    print("Not nil value: (String(describing: notNilValue!))")
}
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查詢一個數組裏邊全部能被3整除的數：

let rangeValues = Array(0...999)
for threeDivideValue in rangeValues where threeDivideValue % 3 == 0 {
    print("Three devide value: (threeDivideValue)")
}
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查詢全部含有3的數：

for containsThree in rangeValues where String(containsThree).contains("3") {
    print("Value contains three: (containsThree)")
}
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Switch 中的模式匹配

Switch 中的模式匹配也很經常使用，在 Switch 中合理地使用模式匹配能夠爲咱們帶來不少好處，可使咱們的代碼更簡潔，同時能夠減小代碼量和增長開發效率。

區間匹配

let value = 188

switch value {
case 0..<50:
    print("The value is in range [0, 50)")
case 50..<100:
    print("The value is in range [50, 100)")
case 100..<150:
    print("The value is in range [100, 150)")
case 150..<200:
    print("The value is in range [150, 200)")
case 200...:
    print("The value is in range [200, ")
default: break
}

// The value is in range [150, 200)
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匹配元組類型

建立一個元組類型：

let tuples: (Int, String) = (httpCode: 404, status: "Not Found.")
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進行匹配：

switch tuples {
case (400..., let status):
    print("The http code is 40x, http status is (status)")
default: break
}
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建立一個點：

let somePoint = (1, 1)
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進行匹配：

switch somePoint {
case (0, 0):
    print("(somePoint) is at the origin")
case (_, 0):
    print("(somePoint) is on the x-axis")
case (0, _):
    print("(somePoint) is on the y-axis")
case (-2...2, -2...2):
    print("(somePoint) is inside the box")
default:
    print("(somePoint) is outside of the box")
}
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如上，咱們在匹配的時候可使用下劃線 _ 對值進行忽略：

switch tuples {
case (404, _):
    print("The http code is 404 not found.")
default: break
}
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在 switch case 中使用 where 從句

在 case 中使用 where 從句可使咱們的模式匹配看起來更加精簡，使匹配的模式更加緊湊：

let yetAnotherPoint = (1, -1)
switch yetAnotherPoint {
case let (x, y) where x == y:
    print("((x), (y)) is on the line x == y")
case let (x, y) where x == -y:
    print("((x), (y)) is on the line x == -y")
case let (x, y):
    print("((x), (y)) is just some arbitrary point")
}
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總結

Swift 中模式匹配的種類

模式匹配能夠說是 Swift 中很是強大的一種編程模式，使用良好的模式匹配，能夠幫助咱們寫出簡介、優雅的代碼，Swift 中的模式匹配包括如下種類：

• 條件判斷：if, guard
• 可選綁定：if let, guard let, while let ...
• 循環體：for, while, repeat while
• switch
• do catch

何時使用 where 從句？

咱們能夠在前文的例子中看到，在不少進行模式匹配的地方還使用了 where 從句，where 從句的做用就至關於在模式匹配的基礎上在加上條件限制，使用 where 從句等價於：

for notNilValue in values {
    if notNilValue != nil {
        print("Not nil value: (String(describing: notNilValue!))")
    }
}
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能夠看出，使用 where 從句可使咱們的代碼更加簡潔和易讀，何時使用 where ？ 或者說在哪裏可使用 where ？ Swift 文檔中並無對 where 的詳細使用進行介紹，可是在實踐中發現，where 可使用在如下地方：

• for 循環語句
• switch 分支

而對於 if, guard 與 while ，咱們不能在其後面添加 where 從句，由於他們自己能夠進行多個條件的組合. where 從句還有一個用法就是對泛型類型進行類型約束，這在泛型的章節中會有介紹.

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