23-模式匹配

模式(Pattern)

  • 什么是模式?
    • 模式是用于匹配的规则,比如switch的case、捕捉错误的catch、if\guard\while\for语句的条件等
  • Swift中的模式有
    • 通配符模式(Wildcard Pattern)
    • 标识符模式(Identifier Pattern)
    • 值绑定模式(Value-Binding Pattern)
    • 元组模式(Tuple Pattern)
    • 枚举Case模式(Enumeration Case Pattern)
    • 可选模式(Optional Pattern)
    • 类型转换模式(Type-Casting Pattern)
    • 表达式模式(Expression Pattern)

通配符模式(Wildcard Pattern)

  • _ 匹配任何值
  • _? 匹配非nil值
enum Life {
   case human(name: String, age: Int?) 
   case animal(name: String, age: Int?)                                         
} 
func check(_ life: Life) {
    switch life {
    case .human(let name, _):
        print("human", name)                                            
    case .animal(let name, _?): 
        print("animal", name) 
    default:
        print("other")                                         
    } 
} 
check(.human(name: "Rose", age: 20)) // human Rose
check(.human(name: "Jack", age: nil)) // human Jack
check(.animal(name: "Dog", age: 5)) // animal Dog
check(.animal(name: "Cat", age: nil)) // other

标识符模式(Identifier Pattern)

  • 给对应的变量、常量名赋值
var age = 10
let name = "jack"

值绑定模式(Value-Binding Pattern)

let point = (3, 2)
switch point {
case let (x, y):
    print("The point is at (\(x), \(y)).")
}

元组模式(Tuple Pattern)

let points = [(0, 0), (1, 0), (2, 0)]
for (x, _) in points {                                        
    print(x) 
} 
let name: String? = "jack"
let age = 18
let info: Any = [1, 2]
switch (name, age, info) {
case (_?, _ , _ as String):
    print("case")
default:
    print("default")
} // default
var scores = ["jack" : 98, "rose" : 100, "kate" : 86]
for (name, score) in scores {
    print(name, score)
}

枚举Case模式(Enumeration Case Pattern)

  • if case语句等价于只有1个case的switch语句
let age = 2
// 原来的写法
if age >= 0 && age <= 9 { 
   print("[0, 9]")                                           
} 
                                                 
// 枚举Case模式
if case 0...9 = age { 
   print("[0, 9]")
}

guard case 0...9 = age else { return }
print("[0, 9]")
switch age {
case 0...9: print("[0, 9]")
default: break
}
let ages: [Int?] = [2, 3, nil, 5]
for case nil in ages {                                          
    print("有nil值")                                              
    break                                              
} // 有nil值
let points = [(1, 0), (2, 1), (3, 0)]
for case let (x, 0) in points {
    print(x)
} // 1 3

可选模式(Optional Pattern)

let age: Int? = 42
if case .some(let x) = age { print(x) }
if case let x? = age { print(x) }
let ages: [Int?] = [nil, 2, 3, nil, 5]
for case let age? in ages {
    print(age)
} // 2 3 5
let ages: [Int?] = [nil, 2, 3, nil, 5]
for item in ages {
    if let age = item {
        print(age)                                      
    }
} // 跟上面的for,效果是等价的 
func check(_ num: Int?) {
    switch num {
    case 2?: print("2")
    case 4?: print("4")
    case 6?: print("6")
    case _?: print("other")
    case _: print("nil")                                              
    } 
}
check(4) // 4
check(8) // other
check(nil) // nil

类型转换模式(Type-Casting Pattern)

let num: Any = 6
switch num {
case is Int:                                             
    // 编译器依然认为num是Any类型 
    print("is Int", num)
//case let n as Int:
//    print("as Int", n + 1)
default:                                                 
    break 
}
class Animal { func eat() { print(type(of: self), "eat") } }
class Dog : Animal { func run() { print(type(of: self), "run") } } 
class Cat : Animal { func jump() { print(type(of: self), "jump") } } 
func check(_ animal: Animal) { 
    switch animal {
    case let dog as Dog:                                          
        dog.eat() 
        dog.run()
    case is Cat:
        animal.eat()
    default: break                                         
    } 
} 
// Dog eat
// Dog run
check(Dog())
// Cat eat
check(Cat()) 

表达式模式(Expression Pattern)

  • 表达式模式用在case中
let point = (1, 2)
switch point {
case (0, 0):                                                 
    print("(0, 0) is at the origin.") 
case (-2...2, -2...2):                                                  
    print("(\(point.0), \(point.1)) is near the origin.") 
default:                                                  
    print("The point is at (\(point.0), \(point.1)).") 
} // (1, 2) is near the origin. 

自定义表达式模式

  • 可以通过重载运算符,自定义表达式模式的匹配规则
struct Student {
   var score = 0, name = ""
   static func ~= (pattern: Int, value: Student) -> Bool { value.score >= pattern }
   static func ~= (pattern: ClosedRange<Int>, value: Student) -> Bool { pattern.contains(value.score) } 
   static func ~= (pattern: Range<Int>, value: Student) -> Bool { pattern.contains(value.score) } 
}
var stu = Student(score: 75, name: "Jack")
switch stu {
case 100: print(">= 100")
case 90: print(">= 90")
case 80..<90: print("[80, 90)") 
case 60...79: print("[60, 79]") 
case 0: print(">= 0")
default: break
} // [60, 79] 
if case 60 = stu {
    print(">= 60")                                     
} // >= 60 
var info = (Student(score: 70, name: "Jack"), "及格") 
switch info {
case let (60, text): print(text)
default: break                                                  
} // 及格 

自定义表达式模式

extension String {
    static func ~= (pattern: (String) -> Bool, value: String) -> Bool {
        pattern(value)
    }
}
func hasPrefix(_ prefix: String) -> ((String) -> Bool) { { $0.hasPrefix(prefix) } }
func hasSuffix(_ suffix: String) -> ((String) -> Bool) { { $0.hasSuffix(suffix) } }

var str = "jack"
switch str {
case hasPrefix("j"), hasSuffix("k"):                                             
    print("以j开头,以k结尾") 
default: break              
} // 以j开头,以k结尾 

自定义表达式模式

func isEven(_ i: Int) -> Bool { i % 2 == 0 } 

func isOdd(_ i:
extension Int {
    static func
                                                 
} } 
                                                 
Int)->Bool{i%2!=0} 
                                                 
~= (pattern: (Int) -> Bool, value: Int) -> Bool { pattern(value) 
var age = 9
switch age {
case isEven:                                          
    print("偶数") 
case isOdd:                                              
    print("奇数") 
default: 
    print("其他")   
}
var age = 9
switch age {
case ~>=0:
    print("1")
case ~>10:
    print("2")
default: break                                        
} // [0, 10] 
prefix operator ~>
prefix operator ~>=
prefix operator ~<
prefix operator ~<=
prefix func ~> (_ i: Int) -> ((Int) -> Bool) { { $0 > i } } 
prefix func ~>= (_ i: Int) -> ((Int) -> Bool) { { $0 >= i } } 
prefix func ~< (_ i: Int) -> ((Int) -> Bool) { { $0 < i } } 
prefix func ~<= (_ i: Int) -> ((Int) -> Bool) { { $0 <= i } }                                                                                             
where
  • 可以使用where为模式匹配增加匹配条件
var data = (10, "Jack")
switch data {
case let (age, _) where age > 10:                                      
    print(data.1, "age>10") 
case let (age, _) where age > 0: 
      print(data.1, "age>0")
  default: break                                           
} 
var ages = [10, 20, 44, 23, 55] 
for age in ages where age > 30 { 
   print(age)
} // 44 55
protocol Stackable { associatedtype Element } 
protocol Container {                                                  
    associatedtype Stack : Stackable where Stack.Element : Equatable 
} 
func equal<S1: Stackable, S2: Stackable>(_ s1: S1, _ s2: S2) -> Bool 
    where S1.Element == S2.Element, S1.Element : Hashable {
     return false                                           
}
extension Container where Self.Stack.Element : Hashable { } 
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