淺談 Swift 中的泛型

時間 2019-11-20

標籤淺談 swift 欄目 Swift 简体版

原文原文鏈接

Objective-C 缺少一個重要特性:不支持泛型。幸運地是， Swift 擁有這一特性。泛型容許你聲明的函數、類以及結構體支持不一樣的數據類型。

提出問題

優秀的泛型使用案例中，最多見的例子當屬對棧(Stack)的操做。棧做爲容器有兩種操做:一.壓入(Push)操做添加項到容器中;二.彈出(Pop)操做將最近添加項從容器移除。首先咱們用非泛型方式設計棧。最後代碼以下所示:web

class IntStack{
 // 採用數組做爲容器保存數據 類型爲Int
 private var stackItems:[Int] = []
 // 入棧操做 即Push 添加最新數據到容器最頂部
 func pushItem(item:Int){
 stackItems.append(item) 
 }
 // 出棧操做 即Pop 將容器最頂部數據移除
 func popItem()->Int?{
 let lastItem = stackItems.last
 stackItems.removeLast()
 return lastItem
 }
}

該棧可以處理Int類型數據。這看起來不錯，可是假若要創建一個可以處理String類型的棧，咱們又該如何實現呢？咱們須要替換全部Int爲String，不過這顯然是一個糟糕的解決方法。此外另一種方法乍看之下灰常不錯，以下:編程

class AnyObjectStack{
 // 採用數組做爲容器保存數據 類型爲AnyObject
 private var stackItems:[AnyObject] = []
 // 入棧操做 即Push 添加最新數據到容器最頂部
 func pushItem(item:AnyObject){
 stackItems.append(item) 
 }
 // 出棧操做 即Pop 將容器最頂部數據移除
 func popItem()->AnyObject?{
 let lastItem = stackItems.last
 stackItems.removeLast()
 return lastItem
 } 
}

此處，咱們合理地使用AnyObject類型，那麼如今可以將String類型數據壓入到棧中了，對麼？不過這種狀況下咱們就失去了數據類型的安全，而且每當咱們對棧進行操做時,都須要進行一系列繁瑣的類型轉換(casting操做,使用as來進行類型轉換)。swift

解決方案

參照泛型的特性，咱們可以定義一個泛型類型，這看起來像一個佔位符。使用泛型後的示例代碼以下:數組

class Stack<T> {

 private var stackItems: [T] = [] 

 func pushItem(item:T) {
 stackItems.append(item)
 } 
 
 func popItem() -> T? {
 let lastItem = stackItems.last
 stackItems.removeLast()
 return lastItem
 }

}

泛型定義方式:由一對尖括號(<>)包裹，命名方式一般爲大寫字母開頭(這裏咱們命名爲T)。在初始化階段，咱們經過明確的類型(這裏爲Int)來定義參數,以後編譯器將全部的泛型T替換成Int類型:安全

// 指定了泛型T 就是 Int 
// 編譯器會替換全部T爲Int
let aStack = Stack<Int>()

aStack.pushItem(10)
if let lastItem = aStack.popItem() {
 print("last item: \(lastItem)")
}

如此實現的棧，最大優點在於可以匹配任何類型。app

類型約束

這裏存在一個缺點:儘管泛型可以表明任何類型，咱們對它的操做也是比較有侷限性的。僅僅是比較兩個泛型都是不支持的，請看以下代碼:編程語言

class Stack<T> {

 private var stackItems: [T] = []

 func pushItem(item:T) {
 stackItems.append(item)
 }

 func popItem() -> T? {
 let lastItem = stackItems.last
 stackItems.removeLast()
 return lastItem
 }

 func isItemInStack(item:T) -> Bool {
 var found = false
 for stackItem in stackItems {
 if stackItem == item { //編譯報錯!!!!!!!!!!
 found = true
 }
 }
 return found
 }
}

注意到函數isItemInSatck(item:T)中，咱們獲得了一個編譯錯誤，由於兩個參數沒有實現Equtable協議的話，類型值是不能進行比較的。實際上咱們能夠爲泛型增長約束條件來解決這個問題。在本例中，經過對第一行進行修改，咱們讓泛型T遵循Equatable協議:函數

class Stack<T:Equatable> {

 private var stackItems: [T] = []

 func pushItem(item:T) {
 .append(item)
 }

 func popItem() -> T? {
 let lastItem = stackItems.last
 stackItems.removeLast()
 return lastItem
 }

 func isItemInStack(item:T) -> Bool {
 var found = false
 for stackItem in stackItems {
 if stackItem == item {
 ound = true
 }
 }
 return found
 }
}