Swift泛型

作者: Jacob6666 | 来源:发表于2020-10-14 15:34 被阅读0次

    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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