序列
序列代表一系列类型相同的元素,你可以对这些元素进行迭代
Sequence协议
Sequence协议是集合类型的基础,Swift中Sequence协议为序列提供了迭代的能力。Sequence 协议只要求实现makeIterator()方法,该方法返回一个迭代器Iterator;
public protocol Sequence {
// 元素类型
associatedtype Element
// 迭代器类型 == 元素类型
associatedtype Iterator: IteratorProtocol where Iterator.Element == Element
//迭代器
__consuming func makeIterator() -> Iterator
//...
}
迭代器
序列通过创建一个迭代器来提供对元素的访问。迭代器每次产生一个序列的值,并且当遍历序列时对遍历状态进行管理。在 IteratorProtocol 协议中唯一的一个方法是 next(),这个方法需要在每次被调用时返回序列中的下一个值。当序列被耗尽时,next() 返回 nil
public protocol IteratorProtocol {
/// The type of element traversed by the iterator.
associatedtype Element
mutating func next() -> Element?
}
for循环的背后是编译器创建了一个迭代器,然后不断的调用next(),直到返回nil
// 猜测编译器实现 for
var iter = CustomIterator()
while let x = iter.next(){
//...
}
看一个例子
自定义迭代器类型,遵守IteratorProtocol协议,不需要指明Element类型,编译器会从next的返回类新推断出Element的类型
自定义序列,遵守Sequence协议,同样不需要指明Element类型,编译器会从makeIterator的类型中推断出Element类型。
最后通过for-in 就能不断打印结果了
struct customProtocol:IteratorProtocol{
//Element 可以省略,编译器会从next的返回类新推断出Element的类型
//typealias Element = Int
func next() -> Int? {
return 1
}
}
//...
struct customSequence: Sequence{
//同样,编译器会从makeIterator的类型中推断出Element类型,不需要再次指明
func makeIterator() -> some IteratorProtocol {
customProtocol()
}
}
//...
var customPrint = customSequence()
for i in customPrint{
print(i) // 由于next返回1,所以这里会无限打印
}
扩展的Sequence
上面的例子,除了能正常通过for - in遍历,还能进行其他操作(例如:map)这是因为系统对Sequence协议做了扩展extension
,扩展后的协议支持以下操作:
-
map(:) 和flatMap(:) 对序列中的每个值转换 生成新的序列
-
filter(:) 根据条件过滤元素
-
first:满足给定条件的最值
-
forEach:类似OC中的block枚举
-
drop 、dropFirst、dropLast 满足相反条件的切片操作
-
prefix、suffix 满足条件的切片操作
迭代器的值语义
在对一个序列进行for循环遍历的时候,底层默认实现是依赖迭代器,迭代器是一个struct类型,swift中的struct具有值语义;如果复制一份,两个迭代器分别在自己的范围工作,这是期望的结果
// strideToIterator是一个简单的迭代器
let seq = stride(from: 1, to: 5, by: 1)
var itr1 = seq.makeIterator()
var iter2 = iter
// iter和iter2调用结果互不影响
//iter
iter.next() // Optional(1)
iter.next() // Optional(2)
//iter2
iter2.next() // Optional(1)
iter2.next() // Optional(2)
枚举器
遵守Sequence协议的的类型,可以通过enumerated()将一个序列转换成另一个带有递增数字的新序列。
var customPrint = customSequence()
customPrint.enumerated()
//...
for (i,value) in customPrint.enumerated(){
print(i,value)
}
子序列
subSequence 是Sequence的另一个关联类型,通过切片操作(split,prefix,suffix,drop等)会返回subSequence类型,自定义序列如果没有明确指明类新,系统会推断位AnySequence<Iterator.Element>类型(例如:字符串String,子类型subString)
子序列和原序列的类型一致,由于系统优化,在没有对子序列修改之前会复用原序列的内存空间
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