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浅谈 Swift 中的泛型

浏览次数: SwiftGG英文链接 2015年09月16日 字号:

Objective-C缺乏一个重要特性:不支持泛型。幸运地是,Swift拥有这一特性。泛型允许你声明的函数、类以及结构体支持不同的数据类型。

提出问题

优秀的泛型使用案例中,最常见的例子当属对栈(Stack)的操作。栈作为容器有两种操作:一.压入(Push)操作添加项到容器中;二.弹出(Pop)操作将最近添加项从容器移除。首先我们用非泛型方式设计。最后代码如下所示:

 

 

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class IntStack{
// 采用数组作为容器保存数据 类型为Int
private var stackItems:[Int] = []
// 入栈操作 即Push 添加最新数据到容器最顶部
func pushItem(item:Int){
stackItems.append(item)
}
// 出栈操作 即Pop 将容器最顶部数据移除
func popItem()->Int?{
let lastItem = stackItems.last
stackItems.removeLast()
return lastItem
}
}

 

 

该栈能够处理Int类型数据。这看起来不错,但是倘若要建立一个能够处理String类型的,我们又该如何实现呢?我们需要替换所有IntString,不过这显然是一个糟糕的解决方法。此外另外一种方法乍看之下灰常不错,如下:

 

 

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class AnyObjectStack{
// 采用数组作为容器保存数据 类型为AnyObject
private var stackItems:[AnyObject] = []
// 入栈操作 即Push 添加最新数据到容器最顶部
func pushItem(item:AnyObject){
stackItems.append(item)
}
// 出栈操作 即Pop 将容器最顶部数据移除
func popItem()->AnyObject?{
let lastItem = stackItems.last
stackItems.removeLast()
return lastItem
}
}

 

 

此处,我们合理地使用AnyObject类型,那么现在能够将String类型数据压入到栈中了,对么?不过这种情况下我们就失去了数据类型的安全,并且每当我们对栈进行操作时,都需要进行一系列繁琐的类型转换(casting操作,使用as来进行类型转换)。

解决方案

参照泛型的特性,我们能够定义一个泛型类型,这看起来像一个占位符。使用泛型后的示例代码如下:

 

 

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class Stack<T> {

private var stackItems: [T] = []

func pushItem(item:T) {
stackItems.append(item)
}

func popItem() -> T? {
let lastItem = stackItems.last
stackItems.removeLast()
return lastItem
}

}

 

 

泛型定义方式:由一对尖括号(<>)包裹,命名方式通常为大写字母开头(这里我们命名为T)。在初始化阶段,我们通过明确的类型(这里为Int)来定义参数,之后编译器将所有的泛型T替换成Int类型:

 

 

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// 指定了泛型T 就是 Int 
// 编译器会替换所有T为Int
let aStack = Stack<Int>()

aStack.pushItem(10)
if let lastItem = aStack.popItem() {
print("last item: (lastItem)")
}

 

 

如此实现的栈,最大优势在于能够匹配任何类型。

类型约束

这里存在一个缺点:尽管泛型能够代表任何类型,我们对它的操作也是比较有局限性的。仅仅是比较两个泛型都是不支持的,请看如下代码:

 

 

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class Stack<T> {

private var stackItems: [T] = []

func pushItem(item:T) {
stackItems.append(item)
}

func popItem() -> T? {
let lastItem = stackItems.last
stackItems.removeLast()
return lastItem
}

func isItemInStack(item:T) -> Bool {
var found = false
for stackItem in stackItems {
if stackItem == item { //编译报错!!!!!!!!!!
found = true
}
}
return found
}
}

 

 

注意到函数isItemInSatck(item:T)中,我们得到了一个编译错误,因为两个参数没有实现Equtable协议的话,类型值是不能进行比较的。实际上我们可以为泛型增加约束条件来解决这个问题。在本例中,通过对第一行进行修改,我们让泛型T遵循Equatable协议:

 

 

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class Stack<T:Equatable> {

private var stackItems: [T] = []

func pushItem(item:T) {
.append(item)
}

func popItem() -> T? {
let lastItem = stackItems.last
stackItems.removeLast()
return lastItem
}

func isItemInStack(item:T) -> Bool {
var found = false
for stackItem in stackItems {
if stackItem == item {
ound = true
}
}
return found
}
}

 

 

总结

就像众多其他编程语言一样,你也能够在Swift中利用泛型这一特性。倘若你想要写一个库,泛型是非常好用的特性。

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