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OneDayOneSwift[8] - Enumerations

OneDayOneSwift[8] - Enumerations

作者: OrangeInce | 来源:发表于2016-01-25 21:35 被阅读0次

如果你熟悉 C 语言,你会知道在 C 语言中,枚举会为一组整型值分配相关联的名称。Swift 中的枚举更加灵活,不必给每一个枚举成员提供一个值。如果给枚举成员提供一个值(称为“原始”值),则该值的类型可以是字符串,字符,或是一个整型值或浮点数。

此外,枚举成员可以指定任意类型的关联值存储到枚举成员中,就像其他语言中的联合体(unions)和变体(variants)。每一个枚举成员都可以有适当类型的关联值。

在 Swift 中,枚举类型是一等(first-class)类型。它们采用了很多在传统上只被类(class)所支持的特性,例如计算型属性(computed properties),用于提供枚举值的附加信息,实例方法(instance methods),用于提供和枚举值相关联的功能。枚举也可以定义构造函数(initializers)来提供一个初始值;可以在原始实现的基础上扩展它们的功能;还可以遵守协议(protocols)来提供标准的功能。

关联值(Associated Values)

你可以定义 Swift 枚举来存储任意类型的关联值,如果需要的话,每个枚举成员的关联值类型可以各不相同。枚举的这种特性跟其他语言中的可识别联合(discriminated unions),标签联合(tagged unions),或者变体(variants)相似。

enum Barcode {
    case UPCA(Int, Int, Int, Int)
    case QRCode(String)
}

var productBarcode = Barcode.UPCA(8, 85909, 51226, 3)
productBarcode = .QRCode("ABCDEFGHIJKLMNOP")

switch productBarcode {
case let .UPCA(numberSystem, manufacturer, product, check):
    print("UPC-A: \(numberSystem), \(manufacturer), \(product), \(check).")
case let .QRCode(productCode):
    print("QR code: \(productCode).")
}
// 输出 "QR code: ABCDEFGHIJKLMNOP."

原始值(Raw Values)

作为关联值的替代选择,枚举成员可以被默认值(称为原始值)预填充,这些原始值的类型必须相同。

enum ASCIIControlCharacter: Character {
    case Tab = "\t"
    case LineFeed = "\n"
    case CarriageReturn = "\r"
}

原始值可以是字符串,字符,或者任意整型值或浮点型值。每个原始值在枚举声明中必须是唯一的。

ps: 原始值和关联值是不同的。原始值是在定义枚举时被预先填充的值,像上述三个 ASCII 码。对于一个特定的枚举成员,它的原始值始终不变。关联值是创建一个基于枚举成员的常量或变量时才设置的值,枚举成员的关联值可以变化。

原始值的隐式赋值(Implicitly Assigned Raw Values)

在使用原始值为整数或者字符串类型的枚举时,不需要显式地为每一个枚举成员设置原始值,Swift 将会自动为你赋值。例如,当使用整数作为原始值时,隐式赋值的值依次递增1。如果第一个枚举成员没有设置原始值,其原始值将为0。

当使用字符串作为枚举类型的原始值时,每个枚举成员的隐式原始值为该枚举成员的名称。

enum Planet: Int {
    case Mercury = 1, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune
}

enum CompassPoint: String {
    case North, South, East, West
}

let earthsOrder = Planet.Earth.rawValue
// earthsOrder 值为 3

let sunsetDirection = CompassPoint.West.rawValue
// sunsetDirection 值为 "West"

使用原始值初始化枚举实例(Initializing from a Raw Value)

如果在定义枚举类型的时候使用了原始值,那么将会自动获得一个初始化方法,这个方法接收一个叫做rawValue的参数,参数类型即为原始值类型,返回值则是枚举成员或nil。你可以使用这个初始化方法来创建一个新的枚举实例。

这个例子利用原始值7创建了枚举成员Uranus:

let possiblePlanet = Planet(rawValue: 7)
// possiblePlanet 类型为 Planet? 值为 Planet.Uranus

然而,并非所有Int值都可以找到一个匹配的行星。因此,原始值构造器总是返回一个可选的枚举成员。在上面的例子中,possiblePlanetPlanet?类型,或者说“可选的Planet”。

ps: 原始值构造器是一个可失败构造器,因为并不是每一个原始值都有与之对应的枚举成员。

递归枚举(Recursive Enumerations)

当各种可能的情况可以被穷举时,非常适合使用枚举进行数据建模,例如可以用枚举来表示用于简单整数运算的操作符。这些操作符让你可以将简单的算术表达式,例如整数5,结合为更为复杂的表达式,例如5 + 4

算术表达式的一个重要特性是,表达式可以嵌套使用。例如,表达式(5 + 4) * 2,乘号右边是一个数字,左边则是另一个表达式。因为数据是嵌套的,因而用来存储数据的枚举类型也需要支持这种嵌套——这意味着枚举类型需要支持递归。

递归枚举(recursive enumeration)是一种枚举类型,它有一个或多个枚举成员使用该枚举类型的实例作为关联值。使用递归枚举时,编译器会插入一个间接层。你可以在枚举成员前加上indirect来表示该成员可递归。

例如,下面的例子中,枚举类型存储了简单的算术表达式:

enum ArithmeticExpression {
    case Number(Int)
    indirect case Addition(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
    indirect case Multiplication(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
}

也可以在枚举类型开头加上indirect关键字来表明它的所有成员都是可递归的:

indirect enum ArithmeticExpression {
    case Number(Int)
    case Addition(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
    case Multiplication(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
}

上面定义的枚举类型可以存储三种算术表达式:纯数字、两个表达式相加、两个表达式相乘。枚举成员AdditionMultiplication的关联值也是算术表达式——这些关联值使得嵌套表达式成为可能。

要操作具有递归性质的数据结构,使用递归函数是一种直截了当的方式。例如,下面是一个对算术表达式求值的函数:

func evaluate(expression: ArithmeticExpression) -> Int {
    switch expression {
    case .Number(let value):
        return value
    case .Addition(let left, let right):
        return evaluate(left) + evaluate(right)
    case .Multiplication(let left, let right):
        return evaluate(left) * evaluate(right)
    }
}

// 计算 (5 + 4) * 2
let five = ArithmeticExpression.Number(5)
let four = ArithmeticExpression.Number(4)
let sum = ArithmeticExpression.Addition(five, four)
let product = ArithmeticExpression.Multiplication(sum, ArithmeticExpression.Number(2))
print(evaluate(product))
// 输出 "18"

要点总结

对于递归枚举的理解还不够深刻,没有想到其它的应用场景,或许等以后用到时就能体会到它的好处了吧。大部分人说搞这么复杂没必要嘛。呵呵,我认为swift是一个比较时尚的语言,应该属于第三代语言吧,吸收了之前大部分语言的精华,并做了改进,这种新的用法存在必然是有应用场景催生的,或许到了哪一天我们在实现某一个功能的时候突然发现原来可以这么用!好高级!所以呢,我们要接受创新,先记下这个要点喽。

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