深入解析Swift中switch语句对case的数据类型匹配的支持
Swift可以对switch中不同数据类型的值作匹配判断:
varthings=Any[]() things.append(0) things.append(0.0) things.append(42) things.append(3.14159) things.append("hello") things.append((3.0,5.0)) things.append(Movie(name:"Ghostbusters",director:"IvanReitman")) forthinginthings{ switchthing{ case0asInt: println("zeroasanInt") case0asDouble: println("zeroasaDouble") caseletsomeIntasInt: println("anintegervalueof(someInt)") caseletsomeDoubleasDoublewheresomeDouble>0: println("apositivedoublevalueof(someDouble)") caseisDouble: println("someotherdoublevaluethatIdon'twanttoprint") caseletsomeStringasString: println("astringvalueof"(someString)"") caselet(x,y)as(Double,Double): println("an(x,y)pointat(x),(y)") caseletmovieasMovie: println("amoviecalled'(movie.name)',dir.(movie.director)") default: println("somethingelse") } } //zeroasanInt //zeroasaDouble //anintegervalueof42 //apositivedoublevalueof3.14159 //astringvalueof"hello" //an(x,y)pointat3.0,5.0 //amoviecalled'Ghostbusters',dir.IvanReitman
这里面会根据thing的值进行匹配,到对应的case当中。
今天突然想到一个问题,让我觉得有必要总结一下switch语句。我们知道swift中的switch,远比C语言只能比较整数强大得多,但问题来了,哪些类型可以放到switch中比较呢,对象可以比较么?
官方文档对switch的用法给出了这样的解释:
Casescanmatchmanydifferentpatterns,includingintervalmatches,tuples,andcaststoaspecifictype.
也就是说除了最常用的比较整数、字符串等等之外,switch还可以用来匹配范围、元组,转化成某个特定类型等等。但文档里这个including用的实在是无语,因为它没有指明所有可以放在switch中比较的类型,文章开头提出的问题依然没有答案。
我们不妨动手试一下,用switch匹配对象:
classA{ } varo=A() varo1=A() varo2=A() switcho{ caseo1: print("itiso1") caseo2: print("itiso2") default: print("noto1oro2") }
果然,编译器报错了:“Expressionpatternoftype'A'cannotmatchvaluesoftype'A'”。至少我们目前还不明白“expressionpattern”是什么,怎么类型A就不能匹配类型A了。
我们做一下改动,在case语句后面加上let:
switcho{ caseleto1: print("itiso1") caseleto2: print("itiso2") default: print("noto1oro2") }
OK,编译运行,结果是:itiso1。这是因为caselet不是匹配值,而是值绑定,也就是把o的值赋给临时变量o1,这在o是可选类型时很有用,类似于iflet那样的隐式解析可选类型。没有打出itiso2是因为swift中的switch,只匹配第一个相符的case,然后就结束了,即使不写break也不会跳到后面的case。
扯远了,回到话题上来,既然添加let不行,我们得想别的办法。这时候不妨考虑一下switch语句是怎么实现的。据我个人猜测,估计类似于用了好多个if判断有没有匹配的case,那既然如此,我们给类型A重载一下==运算符试试:
classA{} func==(lhs:A,rhs:A)->Bool{returntrue} varo=A();varo1=A();varo2=A() switcho{ caseo1: print("itiso1") caseo2: print("itiso2") default: print("noto1oro2") }
很显然,又失败了。如果这就能搞定问题,那这篇文章也太水了。报错信息和之前一样。可问题是我们已经重载了==运算符,为什么A类型还是不能饿匹配A类型呢,难道switch不用判断两个变量是否相等么。
switch作为一个多条件匹配的语句,自然是要判断变量是否相等的,不过它不是通过==运算符判断,而是通过~=运算符。再来看一段官方文档的解释:
Anexpressionpatternrepresentsthevalueofanexpression.Expressionpatternsappearonlyinswitchstatementcaselabels.
以及这句话:
TheexpressionrepresentedbytheexpressionpatterniscomparedwiththevalueofaninputexpressionusingtheSwiftstandardlibrary~=operator.
第一句解释了之前的报错,所谓的“expresspattern”是指表达式的值,这个概念只在switch的case标签中有。所以之前的报错信息是说:“o1这个表达式的值(还是o1)与传入的参数o都是类型A的,但它们无法匹配”。至于为什么不能匹配,答案在第二句话中,因为o1和o的匹配是通过调用标准库中的~=运算符完成的。
所以,只要把重载==换成重载~=就可以了。改动一个字符,别的都不用改,然后程序就可以运行了。Swift默认在~=运算符中调用==运算符,这也就是为什么我们感觉不到匹配整数类型需要什么额外处理。但对于自定义类型来说,不重载~=运算符,就算你重载了==也是没用的。
除此以外,还有一种解决方法,那就是让A类型实现Equatable协议。这样就不需要重载~=运算符了。答案就在Swift的module的最后几行:
@warn_unused_result publicfunc~=<T:Equatable>(a:T,b:T)->Bool
Swift已经为所有实现了Equatable协议的类重载了~=运算符。虽然实现Equatable协议只要求重载==运算符,但如果你不显式的注明遵守了Equatable协议,swift是无法知道的。因此,如果你重载了==运算符,就顺手标注一下实现了Equatable协议吧,这样还有很多好处,比如SequenceType的split方法等。
最后总结一句:
能放在switch语句中的类型必须重载~=运算符,或者实现Equatable协议。