今天看了 Apple 博客的一篇文章 Building assert() in Swift, Part 1: Lazy Evaluation - Swift Blog - Apple Developer 很是受益,记录下来。
先了解一个知识点:NDEBUG 宏是 Standard C 中定义的宏,专门用来控制 assert() 的行为。如果定义了这个宏,则 assert 不会起作用。
#ifdef NDEBUG
#define assert(e) ((void)0)
#else
#define assert(e) \
((void) ((e) ? ((void)0) : __assert (#e, __FILE__, __LINE__)))
#define __assert(e, file, line) \
((void)printf ("%s:%u: failed assertion `%s'\n", file, line, e), abort())
#endif
Apple 在 Swift 中实现 assert()
断言函数时,遇到最大的挑战是没有一个明确的方式去做到:一个函数接收一个没有运行的表达式(When implementing assert()
in Swift, the first challenge we encounter is that there is no obvious way for a function to accept an expression without evaluating it.)
func assert(x : Bool) {
#if !NDEBUG
/* noop */
#endif
}
也就是说使用 assert()
这个方法的时候,someExpensiveComputation()
这个耗时的计算方法也执行完毕了才和 42 作比较:
assert(someExpensiveComputation() != 42)
需求:事实上,我们希望,当调用 assert()
函数时,assert()
函数进入 #if
分支这个 someExpensiveComputation()
才执行,然后和 42 作判断得到 Bool,如果没有进入 #if
分支,即使我们调用了 assert()
函数,someExpensiveComputation()
函数也不要执行,从而提高性能。
这个时候,可以把 assert()
函数的参数改成闭包:
func assert(_ predicate: () -> Bool) {
#if !NDEBUG
if !predicate() {
abort()
}
#endif
}
此时调用,上面的需求也就解决了,当执行 assert()
函数的时候,如果没进 #if
分支,someExpensiveComputation()
就不会执行:
// 完整写法
assert { () -> Bool in
return someExpensiveComputation() != 42
}
// 隐藏闭包参数和 in 的写法
assert({ someExpensiveComputation() != 42 })
// 尾随闭包写法
assert { someExpensiveComputation() != 42 } // 1️⃣
然后这个时候,Apple 说这种调用语法不够棒(unfortunate calling syntax),虽然我觉得还 OK 🌚。我们可以通过使用 Swift 的 @autoclosure
属性来解决这个 unfortunate calling syntax:
func assert(_ predicate: @autoclosure () -> Bool) {
#if !NDEBUG
if !predicate() {
abort()
}
#endif
}
// 调用:
assert(someExpensiveComputation() != 42) // 2️⃣
@autoclosure
做的事情就是把⼀句表达式⾃动地封装成⼀个闭包 (closure),Swift 会把 someExpensiveComputation() != 42
这个表达式自动转换为 () -> Bool
,这样我们调用函数的时候写法就很 Nice 了。
比较一下:
assert { someExpensiveComputation() != 42 } // 尾随闭包
assert(someExpensiveComputation() != 42) // @autoclosure 自动封装闭包
可能很多人还是觉得尾随闭包那种写法也很 Nice 啊(我也是这样认为),但是 @autoclosure
用在 逻辑与
等符号就很 Nice 了:
func &&(lhs: BooleanType, rhs: @autoclosure () -> BooleanType) -> Bool {
return lhs.boolValue ? rhs().boolValue : false
}
// 用法
if isCool && haveMoney() {
print("Wow 高富帅!")
}
另外,我在《Swifter》这本书看到 ??
这个用法:
var level: Int?
var startLevel = 1
var currentLevel = level ?? startLevel
大家觉得好像也没有什么神奇的,不就是当 level 非 nil 的时候返回 level 解包后的值,当 level 是 nil 的时候返回 startLevel 的值嘛。
作者猜测 ??
的实现如下:
func ??<T>(optional: T?, defaultValue: @autoclosure () -> T) -> T {
switch optional {
case .Some(let value):
return value
case .None:
return defaultValue()
}
}
为什么 defaultValue
不直接使用 T
而是使用闭包呢?这时因为如果我们直接使用 T
的话,那么意味着在 ??
操作符真正取值之前,必须准备好这个默认值 ,如果这个默认值是需要通过一系列复杂的计算得到的话,那就有点浪费了:
- 因为如果
optional != nil
的话,实际上defaultValue
这个默认值是用不上的,而是直接返回optional
解包好的值的;为了避免这种无谓的开销,可以讲默认值的计算推迟到optional = nil
之后。 - 喔,原来设计语言要考虑得那么多的呀 👏