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。

  

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