8、【Swift】枚举 - Enumerations

枚举语法

• 使用 enum 关键词来创建枚举

enum SomeEnumeration {
    // 枚举定义放在这里
}

• 指南针四个方向

enum CompassPoint {
    case north
    case south
    case east
    case west
}

与 C 和 Objective-C 不同，north，south，east 和 west 不会被隐式地赋值为 0，1，2 和 3。

每个成员都被定义为的 CompassPoint 类型

• 省空间写法：多个 case 写在同一行，逗号隔开

enum Planet {
    case mercury, venus, earth, mars, jupiter, saturn, uranus, neptune
}

• 定义一个新枚举 = 定义一个新类型，建议命名为单数，而不是复数（例如 CompassPoint 和 Planet），并以答谢字母开头

• 类型不确定时，要写枚举类型名：

var directionToHead = CompassPoint.west

• 类型确定时 / 可以被推断出来时，可用点语法（省略枚举类型名）：

directionToHead = .east

使用 Switch 语句匹配枚举值

• 匹配每个 case

directionToHead = .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")
}
// 打印“Watch out for penguins”

• switch 语句，要么覆盖所有 case ，要么使用default:

let somePlanet = Planet.earth
switch somePlanet {
case .earth:
    print("Mostly harmless")
default:
    print("Not a safe place for humans")
}
// 打印“Mostly harmless”

枚举成员的遍历

• 必须遵循 CaseIterable 协议，枚举类型，会生成一个 allCases 属性（一个包含枚举所有成员的集合，元素类型为枚举类型）：

  enum Beverage: CaseIterable {
      case coffee, tea, juice
  }
  let numberOfChoices = Beverage.allCases.count
  print("\(numberOfChoices) beverages available")
  // 打印“3 beverages available”
  

• 用 for 循环来遍历所有枚举成员

for beverage in Beverage.allCases {
    print(beverage)
}
// coffee
// tea
// juice

关联值 - （外部赋值）

• 关联值枚举成员，存储额外信息（可以是任意类型）

关联值 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

• 条形码种类
  • UPC 格：0 到 9 的数字
  • QR 码格式的二维码：任何 ISO 8859-1 字符，并且编码最长有 2953 个字符的字符串

img img

enum Barcode {
    case upc(Int, Int, Int, Int)
    case qrCode(String)
}

• 创建条形码

var productBarcode = Barcode.upc(8, 85909, 51226, 3)
// 关联的元组值为 (8, 85909, 51226, 3)

• 同一个商品，可以被分配一个不同类型的条形码，例如：

productBarcode = .qrCode("ABCDEFGHIJKLMNOP")

• 只能存储一个，旧值会被新值覆盖

• 用常量或变量赋值提取关联值

switch productBarcode {
case .upc(let numberSystem, let manufacturer, let product, let check):
    print("UPC: \(numberSystem), \(manufacturer), \(product), \(check).")
case .qrCode(let productCode):
    print("QR code: \(productCode).")
}
// 打印“QR code: ABCDEFGHIJKLMNOP.”

• 提取所有关联值，简洁写法

switch productBarcode {
case let .upc(numberSystem, manufacturer, product, check):
    print("UPC: \(numberSystem), \(manufacturer), \(product), \(check).")
case let .qrCode(productCode):
    print("QR code: \(productCode).")
}
// 打印“QR code: ABCDEFGHIJKLMNOP.”

原始值 - Raw Values - (内部赋值)

• 相当于 C 和 OC 的默认值
• 作为关联值的另一种选择，可以使用原始值
• 每个枚举成员的默认值，类型必须相同（定义时，必须继承某一种数据类型）

// 原始值被定义为类型 Character
enum ASCIIControlCharacter: Character {
    case tab = "\t"
    case lineFeed = "\n"
    case carriageReturn = "\r"
}

与关联值的区别：

原始值内部赋值一次，不会改变。关联值，外部随时赋值，随时改变

原始值的隐式赋值 - 自动默认值

• 原始值为整型 / 字符串类型 ，Swift自动分配默认的原始值

• 【整型】原始值：隐式赋值为依次递增 1。（第一个枚举成员没有被手动赋值，原始值将为 0。）

• 利用整型的原始值来表示每个行星在太阳系中的顺序

// 整型原始值, 如果不手动设置,第一个默认为0, 后面一次递增1
enum Planet: Int, CaseIterable {
    case mercury = 1,  venus, earth, mars, jupiter, saturn, uranus, neptune
}
for planetNum in Planet.allCases {
    print("planetNum = \(planetNum.rawValue)")
    print("--------------------")
}

• 【字符串类型】原始值：隐式原始值 = 枚举成员名称

enum CompassPoint: String, CaseIterable {
    case north, south, east, west
}

for point in CompassPoint.allCases {
    print("point = \(point.rawValue)")
    print("--------------------")
}

• 访问原始值：使用枚举成员的 rawValue 属性

使用原始值初始化枚举实例 - 外部赋值

• 用原始值类型来定义一个枚举，枚举自动获得一个初始化方法
• 原始值初始化器：接收一个 rawValue 的参数，类型即为原始值类型，返回值为枚举成员或 nil。
• 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

• 不一定创建成功，上面的例子中，possiblePlanet 是 Planet? 类型，或者说“可选的 Planet”。

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。更多信息请参见 可失败构造器。

• 试图寻找一个位置为 11 的行星，通过原始值构造器返回的可选 Planet 值将是 nil：

let positionToFind = 11
if let somePlanet = Planet(rawValue: positionToFind) { // 可选绑定（optional binding）
    switch somePlanet {
    case .earth:
        print("Mostly harmless")
    default:
        print("Not a safe place for humans")
    }
} else {
    print("There isn't a planet at position \(positionToFind)")
}
// 打印“There isn't a planet at position 11”

递归枚举

• 关联值类型为自身（自己存储自己）
• 例子：定义枚举类型，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
• 编译器操作递归枚举时，必须插入间接寻址层
  • 部分需要使用递归的枚举成员：前面加上 indirect关键字
  • 所有成员使用递归：在枚举类型开头加上 indirect 关键字

enum ArithmeticExpression {
    case number(Int)
    indirect case addition(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
    indirect case multiplication(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
}

• 枚举类型开头加上关键字 indirect = 所有成员可递归

indirect enum ArithmeticExpression {
    case number(Int)
    case addition(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
    case multiplication(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
}

• 创建表达式 (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))

• 对算术表达式求值的函数：

func evaluate(_ expression: ArithmeticExpression) -> Int {
    switch expression {
    case let .number(value):
        return value
    case let .addition(left, right):
        return evaluate(left) + evaluate(right)
    case let .multiplication(left, right):
        return evaluate(left) * evaluate(right)
    }
}
print(evaluate(product))
// 打印“18”