Swift3.0-模式匹配总结

Swift模式匹配总结

模式代表单个值或者复合值的结构。例如，元组 (1, 2) 的结构是由逗号分隔的，包含两个元素的列表。因为模式代表一种值的结构，而不是特定的某个值，你可以利用模式来匹配各种各样的值。比如，(x, y)可以匹配元组 (1, 2)，以及任何含两个元素的元组。除了利用模式匹配一个值以外，你可以从复合值中提取出部分或全部值，然后分别把各个部分的值和一个常量或变量绑定起来。

Swift 中的模式分为两类：一种能成功匹配任何类型的值，另一种在运行时匹配某个特定值时可能会失败。

第一类模式用于解构简单变量、常量和可选绑定中的值。此类模式包括通配符模式、标识符模式，以及包含前两种模式的值绑定模式和元组模式。你可以为这类模式指定一个类型标注，从而限制它们只能匹配某种特定类型的值。

第二类模式用于全模式匹配，这种情况下你试图匹配的值在运行时可能不存在。此类模式包括枚举用例模式、可选模式、表达式模式和类型转换模式。你在 switch 语句的 case 标签中，do 语句的 catch子句中，或者在 if、while、guard 和 for-in 语句的 case 条件句中使用这类模式。

通配符模式（Wildcard Pattern）

如果你在 Swift 编码中使用了 _ 通配符，就可以表示你使用了通配符模式。 _ 用于匹配并忽略任何值。

例如，下面这段代码在闭区间 1...3 中迭代，每次迭代都忽略该区间的当前值：

for _ in 1...3 {
    // ...
}

标识符模式（Identifier Pattern）

定义变量或者常量时候，可以认为变量名和常量名就是一个标识符模式，用于接收和匹配一个特定类型的值：

let i = 21 // i 就是一个标识符模式

值绑定模式（Value-Binding Pattern）

值绑定在 if 语句和 switch 语句中用的较多。 比如 if let 和 case let, 还有可能是 case var。 let 和 var 分别对应绑定为常量和变量。

var str: String? = "test"
if let v = str {
        // use v to do something
}

元组模式（Tuple Pattern）

顾名思义，元组模式就是匹配元组中元素的模式：

let person = ("Helen", 25)
 switch person {
    case ("Helen", let age):
        print("Your name is Helen, and you are \(age)" + " years old")
    case (_, 13...19):
        print("You are a teenager")
    case ("Bob", _):
        print("You are not a teenager, but your name" + " is Bob.")
    case (_, _):
        print("no comment")
}

但是在 for-in 语句中，由于每次循环都需要明确匹配到具体的值，所以以下代码是错误的：

 let points = [(0, 0), (1, 0), (1, 1), (2, 0), (2, 1)]
 // 下面的代码是错误的
for (x, 0) in points {
    /* ... */
}

需要使用一个另外一个值绑定模式，来达成以上的逻辑：

let points = [(0, 0), (1, 0), (1, 1), (2, 0), (2, 1)]
for (x, y) in points {
    if(y == 0) {
        print(x)
    }
}

枚举用例模式（Enumeration Case Pattern）

枚举用例模式是功能最强大的一个模式，也是整个模式匹配当中，应用面最广的模式，结合枚举中的关联值语法，可以做很多事情。先看一个简单的例子：

enum CompassPoint {
    case North
    case South
    case East
    case West
}

let directionToHead = CompassPoint.South
switch directionToHead {
    case .North:
        print("Lots of planets have a north")
    case .South:
        print("Watch out for penguins")
    case .East:
        print("Where the sun rises")
    case .West:
        print("Where the skies are blue")
}
// 输出 "Watch out for penguins”

可选模式

语句 case let x = y 模式允许你检查 y 是否能匹配 x。

而 if case let x = y { … } 严格等同于 switch y { case let x: … }：当你只想与一条 case 匹配时，这种更紧凑的语法尤其有用。有多个 case 时更适合使用 switch。

可选模式就是包含可选变量定义模式，在 if case、 for case、 switch-case 会用到。注意 if case let 和 if let的区别：

 // 使用可选模式匹配
if case let x? = someOptional {
    print(x)
}
let arrayOfOptionalInts: [Int?] = [nil, 2, 3, nil, 5]
// 只匹配非 nil 的元素
for case let number? in arrayOfOptionalInts {
    print("Found a \(number)")
}
// Found a 2
// Found a 3
// Found a 5

类型转换模式（Type-Casting Pattern）

使用 is 和 as 关键字的模式，就叫类型转换模式：

let i: Any = 1

switch i {
    case let i as Int:
        print("is a int")
    case let i as String:
        print("is a string")
    default:
        print("is another type")
}

switch i {
case is Int:
    print("is a int")
case is String:
    print("is a string")
default:
    print("is another type")
}

表达式模式

表达式模式只出现在 switch-case 中，Swift的模式匹配是基于~=操作符的，如果表达式的~=值返回true则匹配成功。可以自定义~=运算符，自定义类型的表达式匹配行为:

struct Affine {
  var a: Int
  var b: Int
}

func ~= (lhs: Affine, rhs: Int) -> Bool {
  return rhs % lhs.a == lhs.b
}

switch 5 {
case Affine(a: 2, b: 0): print("Even number")
case Affine(a: 3, b: 1): print("3x+1")
case Affine(a: 3, b: 2): print("3x+2")
default: print("Other")
}