Swift:下标

中文文档

一、下标语法

• 下标允许你通过在实例名称后面的方括号中传入一个或者多个索引值来对实例进行存取。语法类似于实例方法语法和计算型属性语法的混合。
• 与定义实例方法类似，定义下标使用 subscript 关键字，指定一个或多个输入参数和返回类型；
• 与实例方法不同的是，下标可以设定为读写或只读。这种行为由 getter 和 setter 实现，有点类似计算型属性：

subscript(index: Int) -> Int {
    get {
      // 返回一个适当的 Int 类型的值
    }

    set(newValue) {
      // 执行适当的赋值操作
    }
}

• newValue 的类型和下标的返回类型相同。如同计算型属性，可以不指定 setter 的参数（newValue）。如果不指定参数，setter 会提供一个名为 newValue 的默认参数。

• 如同只读计算型属性，可以省略只读下标的 get 关键字：

subscript(index: Int) -> Int {
    // 返回一个适当的 Int 类型的值
}

• 下面代码演示了只读下标的实现，这里定义了一个 TimesTable 结构体，用来表示传入整数的乘法表：

struct TimesTable {
    let multiplier: Int
    subscript(index: Int) -> Int {
        return multiplier * index
    }
}
let threeTimesTable = TimesTable(multiplier: 3)
print("six times three is \(threeTimesTable[6])")
// 打印 "six times three is 18"

注意
TimesTable 例子基于一个固定的数学公式，对 threeTimesTable[someIndex] 进行赋值操作并不合适，因此下标定义为只读的。

二、下标用法

• 下标的确切含义取决于使用场景。下标通常作为访问集合，列表或序列中元素的快捷方式。你可以针对自己特定的类或结构体的功能来自由地以最恰当的方式实现下标。

• 例如，Swift 的 Dictionary 类型实现下标用于对其实例中储存的值进行存取操作。为字典设值时，在下标中使用和字典的键类型相同的键，并把一个和字典的值类型相同的值赋给这个下标：

var numberOfLegs = ["spider": 8, "ant": 6, "cat": 4]
numberOfLegs["bird"] = 2

• 上例定义一个名为 numberOfLegs 的变量，并用一个包含三对键值的字典字面量初始化它。numberOfLegs 字典的类型被推断为 [String: Int]。字典创建完成后，该例子通过下标将 String 类型的键 bird 和 Int 类型的值 2 添加到字典中。

三、下标选项

下标可以接受任意数量的入参，并且这些入参可以是任意类型。
下标的返回值也可以是任意类型。
下标可以使用变量参数和可变参数，但不能使用输入输出参数，也不能给参数设置默认值。

• 虽然接受单一入参的下标是最常见的，但也可以根据情况定义接受多个入参的下标。例如下例定义了一个 Matrix 结构体，用于表示一个 Double 类型的二维矩阵。Matrix 结构体的下标接受两个整型参数：

struct Matrix {
    let rows: Int, columns: Int
    var grid: [Double]
    init(rows: Int, columns: Int) {
        self.rows = rows
        self.columns = columns
        grid = Array(repeating: 0.0, count: rows * columns)
    }
    func indexIsValid(row: Int, column: Int) -> Bool {
        return row >= 0 && row < rows && column >= 0 && column < columns
    }
    subscript(row: Int, column: Int) -> Double {
        get {
            assert(indexIsValid(row: row, column: column), "Index out of range")
            return grid[(row * columns) + column]
        }
        set {
            assert(indexIsValid(row: row, column: column), "Index out of range")
            grid[(row * columns) + column] = newValue
        }
    }
}

• Matrix 提供了一个接受两个入参的构造方法，入参分别是 rows 和 columns，创建了一个足够容纳 rows * columns 个 Double 类型的值的数组。通过传入数组长度和初始值 0.0 到数组的构造器，将矩阵中每个位置的值初始化为 0.0。

• 你可以通过传入合适的 row 和 column 的数量来构造一个新的 Matrix 实例：

var matrix = Matrix(rows: 2, columns: 2)

• 将 row 和 column 的值传入下标来为矩阵设值，下标的入参使用逗号分隔：

matrix[0, 1] = 1.5
matrix[1, 0] = 3.2

• Matrix 下标的 getter 和 setter 中都含有断言，用来检查下标入参 row 和 column 的值是否有效。为了方便进行断言，Matrix 包含了一个名为 indexIsValid(row:column:) 的便利方法，用来检查入参 row 和 column 的值是否在矩阵范围内：

func indexIsValid(row: Int, column: Int) -> Bool {
    return row >= 0 && row < rows && column >= 0 && column < columns
}

• 断言在下标越界时触发：

let someValue = matrix[2, 2]
// 断言将会触发，因为 [2, 2] 已经超过了 matrix 的范围