第20章：扩展

  扩展为现有的类，结构，枚举或协议类型添加新功能。这包括扩展您无法访问原始源代码的类型的能力（称为追溯建模）。扩展类似于Objective-C中的类别。（与Objective-C类别不同，Swift扩展没有名称。）

Swift中的扩展可以：

• 添加计算实例属性和计算类型属性
• 定义实例方法和类型方法
• 提供新的初始化程序
• 定义下标
• 定义并使用新的嵌套类型
• 使现有类型符合协议
    在Swift中，您甚至可以扩展协议以提供其需求的实现，或者添加符合类型可以利用的其他功能。

注意
扩展可以为类型添加新功能，但它们不能覆盖现有功能。

20.1 扩展的语法

  使用extension关键字声明扩展名：

1.  extension SomeType {
2.    // new functionality to add to SomeType goes here
3.  }

  扩展可以扩展现有类型以使其采用一个或多个协议。要添加协议一致性，请按照为类或结构编写协议名称的方式编写协议名称：

1.  extension SomeType: SomeProtocol, AnotherProtocol {
2.    // implementation of protocol requirements goes here
3.  }

  在使用扩展添加协议一致性中描述了以这种方式添加协议一致性。
  扩展可用于扩展现有泛型类型，如扩展泛型类型中所述。您还可以扩展泛型类型以有条件地添加功能，如使用Generic Where子句的扩展中所述。

注意
如果定义扩展以向现有类型添加新功能，则新功能将在该类型的所有现有实例上可用，即使它们是在定义扩展之前创建的。

20.2 计算属性

  扩展可以将计算实例属性和计算类型属性添加到现有类型。此示例将五个计算实例属性添加到Swift的内置Double类型，以便为使用距离单位提供基本支持：

extension Double {
    var km: Double { return self * 1_000.0 }
    var m: Double { return self }
    var cm: Double { return self / 100.0 }
    var mm: Double { return self / 1_000.0 }
    var ft: Double { return self / 3.28084 }
}
let oneInch = 25.4.mm
print("One inch is \(oneInch) meters")
// Prints "One inch is 0.0254 meters"
let threeFeet = 3.ft
print("Three feet is \(threeFeet) meters")
// Prints "Three feet is 0.914399970739201 meters"
```swift
  这些计算的属性表示Double值应被视为某个长度单位。尽管它们是作为计算属性实现的，但可以使用点语法将这些属性的名称附加到浮点文字值，作为使用该文字值执行距离转换的方法。
  在该示例中，Double值1.0被认为表示“一米”。这就是m计算属性返回self的原因- 表达式1.m被认为是计算Double值1.0。
  其他单位需要一些转换表示为以米为单位的值。一公里与1,000米相同，因此km计算属性将值乘以1_000.00转换为以米表示的数字。类似地，一米中有3.28084英尺，因此ft计算属性将基础Double值除以3.28084，将其从英尺转换为米。
  这些属性是只读的计算属性，因此get为了简洁起见，它们在没有关键字的情况下表示。它们的返回值是类型的Double，并且可以在Double接受a的任何地方的数学计算中使用：
```swift
let aMarathon = 42.km + 195.m
print("A marathon is \(aMarathon) meters long")
// Prints "A marathon is 42195.0 meters long"

注意
扩展可以添加新的计算属性，但不能添加存储的属性，也不能将属性观察者添加到现有属性。

20.3 扩展初始化器

  扩展可以向现有类型添加新的初始化程序。这使您可以扩展其他类型以接受您自己的自定义类型作为初始化参数，或者提供未包含在类型的原始实现中的其他初始化选项。
  扩展可以为类添加新的便利初始化器，但是它们不能向类中添加新的指定初始化器或取消初始化器。指定的初始化程序和取消初始化程序必须始终由原始类实现提供。
  如果使用扩展将初始器添加到为其所有存储属性提供默认值的值类型，并且未定义任何自定义初始化器，则可以在扩展程序的初始器中为该值类型调用默认初始化程序和成员初始值设定项。如果您已将初始化程序编写为值类型的原始实现的一部分，则不会出现这种情况，如值类型的初始化程序委派中所述。
  如果使用扩展将初始化程序添加到在另一个模块中声明的结构，则新的初始化self程序在从定义模块调用初始化程序之前无法访问。
  下面的示例定义了一个Rect表示几何矩形的自定义结构。该示例还定义了两个称为支撑结构Size和Point，两者都提供的默认值0.0对于所有其属性的：

1.  struct Size {
2.    var width = 0.0, height = 0.0
3.  }
4.  struct Point {
5.    var x = 0.0, y = 0.0
6.  }
7.  struct Rect {
8.    var origin = Point()
9.    var size = Size()
10.  }

  由于Rect结构为其所有属性提供默认值，因此它会自动接收默认初始化器和成员初始值设定项，如默认初始值设定项中所述。这些初始值设定项可用于创建新Rect实例：

1.  let defaultRect = Rect()
2.  let memberwiseRect = Rect(origin: Point(x: 2.0, y: 2.0),
3.       size: Size(width: 5.0, height: 5.0))

  您可以扩展Rect结构以提供额外的初始化程序，该初始化程序采用特定的中心点和大小：

1.  extension Rect {
2.    init(center: Point, size: Size) {
3.      let originX = center.x - (size.width / 2)
4.      let originY = center.y - (size.height / 2)
5.      self.init(origin: Point(x: originX, y: originY), size: size)
6.    }
7.  }

  这个新的初始化程序首先根据提供的center点和size值计算适当的原点。初始化程序然后调用结构的自动成员初始化程序init(origin:size:)，它将新的原点和大小值存储在适当的属性中：

1.  let centerRect = Rect(center: Point(x: 4.0, y: 4.0),
2.  size: Size(width: 3.0, height: 3.0))
3.  // centerRect's origin is (2.5, 2.5) and its size is (3.0, 3.0)

注意
如果您提供带有扩展的新初始化程序，则您仍然有责任确保在初始化程序完成后每个实例都已完全初始化。

20.3 扩展方法

  扩展可以向现有类型添加新的实例方法和类型方法。以下示例添加了一个调用repetitions该Int类型的新实例方法：

extension Int {
    func repetitions(task: () -> Void) {
        for _ in 0..<self {
            task()
        }
    }
}

  该repetitions(task:)方法采用类型的单个参数，表示没有参数且不返回值的函数。() -> Void
  定义此扩展后，您可以repetitions(task:)在任何整数上调用该方法以执行多次任务：

repetitions {
    print("Hello!")
}
// Hello!
// Hello!
// Hello!

可修改实例方法。
  添加了扩展的实例方法也可以修改（或改变）实例本身。修改的结构和枚举方法self或其属性必须将实例方法标记为mutating，就像从原始实现中改变方法一样。
  下面的例子添加了一个名为squareSwift Int类型的新变异方法，它将原始值平方：

extension Int {
    mutating func square() {
        self = self * self
    }
}
var someInt = 3
someInt.square()
// someInt is now 9

20.4 扩展下标方法

  扩展可以向现有类型添加新下标。此示例向Swift的内置Int类型添加整数下标。此下标[n]返回数字n右侧的十进制数字位置：
123456789[0] 回报 9
123456789[1] 回报 8
…等等：

extension Int {
    subscript(digitIndex: Int) -> Int {
        var decimalBase = 1
        for _ in 0..<digitIndex {
            decimalBase *= 10
        }
        return (self / decimalBase) % 10
    }
}
746381295[0]
// returns 5
746381295[1]
// returns 9
746381295[2]
// returns 2
746381295[8]
// returns 7

如果该Int值没有足够的数字用于请求的索引，则下标实现将返回0，就好像该数字已用零填充到左侧：

746381295[9]
// returns 0, as if you had requested:
0746381295[9]

20.4 扩展嵌套类型

  扩展可以向现有的类，结构和枚举添加新的嵌套类型：

extension Int {
    enum Kind {
        case negative, zero, positive
    }
    var kind: Kind {
        switch self {
        case 0:
            return .zero
        case let x where x > 0:
            return .positive
        default:
            return .negative
        }
    }
}

  此示例添加了一个新的嵌套枚举Int。此枚举称为Kind表示特定整数表示的数字种类。具体而言，它表示该数字是负数，零还是正数。
  此示例还为Int调用添加了一个新的计算实例属性kind，该属性返回该Kind整数的相应枚举大小写。
  嵌套枚举现在可以与任何Int值一起使用：

func printIntegerKinds(_ numbers: [Int]) {
    for number in numbers {
        switch number.kind {
        case .negative:
            print("- ", terminator: "")
        case .zero:
            print("0 ", terminator: "")
        case .positive:
            print("+ ", terminator: "")
        }
    }
    print("")
}
printIntegerKinds([3, 19, -27, 0, -6, 0, 7])
// Prints "+ + - 0 - 0 + "

  此函数printIntegerKinds(_:)采用Int值的输入数组并依次迭代这些值。对于数组中的每个整数，函数会考虑该kind整数的计算属性，并打印相应的描述。