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模式匹配第二弹:元组,range 和类型

作者:Olivier Halligon, 原文链接 ,原文日期:2015-03-30

译者: 小锅 ;校对: saitjr ;定稿: shanks

上一篇文章中 ,我们已经看过了使用 switch 来对枚举进行基本的模式匹配。那如果对除枚举外的其它类型使用 switch 来进行模式匹配会怎样呢?

对元组进行模式匹配

在 Swift 当中, switch 并不像 ObjC 一样只能对整型或枚举进行匹配。

事实上,我们可以使用 switch 对很多类型进行匹配,包括(但不仅限于)元组。

这意味着我们只要将多个数据组合在一个元组中,就可以一次性匹配多个数据。比如说,如果你有一个 CGPoint ,并且你想确定这个点是否位于某个坐标轴上,则可以使用 switch 来匹配它的 .x.y 属性!

let point = CGPoint(x: 7, y: 0)
switch (point.x, point.y) {
case (0,0): print("On the origin!")
case (0,_): print("x=0: on Y-axis!")
case (_,0): print("y=0: on X-axis!")
case (let x, let y) where x == y: print("On y=x")
default: print("Quite a random point here.")
}

注意我们在上一篇文章中使用过的 _ 通配符,以及第四个 case 使用到的 (let x, let y) 可以对变量进行绑定,然后使用 where 来检查它们是否相等。

Case 是按顺序判断的

还有一点要注意的是, switch 是按 case 模式被指定的顺序来判断求值的,并且它会在匹配到第一个满足的 case 后跳出。与 C 和 Objective-C 不同,我们不需要使用 break 关键字。

这意味着在上面的代码中,如果坐标是 (0, 0) ,则它会匹配第一个 case 打印出 "On the origin!" ,并就此打住,就算 (0, _)(_, 0) 也符合匹配的条件,它也不会再去进行匹配。因为它已经在第一个匹配之后跳出了。

字符串与字符

为什么要止步于元组呢?在 Swift 当中,我们也可以使用 switch 来对很多原生类型进行匹配,包括字符串和字符,比如:

let car: Character = "J"
switch car {
case "A", "E", "I", "O", "U", "Y": print("Vowel")
default: print("Consonant")
}

可以注意到,我们可以使用按逗号分隔的多个模式来进行匹配,使符合这些模式的匹配(这里是匹配所有的元音字母)都执行同一段代码。这可以避免我们写很多重复的代码。

Range

Range 在模式匹配中也很有用。提醒一下, Range<T> 是一个泛型类型,它包含了 T 类型的 startend 成员,同时 T 必须是一个 ForwardIndexType 。这包括 IntCharacter 在内的许多类型。

:bulb:我们可以使用 Range(start: 1900, end: 2000) 来显式地声明一个 range,也可以使用语法糖操作符 ..< (不包含最后一个数 end )或 ... (包含最后一个数 end ),所以我们也可以将上面的 range 写为 1900..<2000 (更方便也更易读)

那么我们如何在 switch 当中使用它们呢?其实相当简单,在 case 模式中使用 range 来判断值是否落于这个范围内!

let count = 7
switch count {
case Int.min..<0: print("Negative count, really?")
case 0: print("Nothing")
case 1: print("One")
case 2..<5: print("A few")
case 5..<10: print("Some")
default: print("Many")
}

可以看到我们在 case 当中混用了 Int 整型值与 Range<Int> 的值。这样的使用并没有任何问题,只要我们保证覆盖了所有可能的情况。

虽说 Int 是最常用的 range 类型,我们也可以使用其它的 ForwardIndexType 类型,包括… Character !还记得上面写的代码么?它有一点问题,那就是对于标点符号以及其它不是 A-Z 的字符,它也会打印出 “Consonant”。让我们来解决这个问题(同时也增加了小写字母):

func charType(car: Character) -> String {
switch car {
case "A", "E", "I", "O", "U", "Y", "a", "e", "i", "o", "u", "y":
return "Vowel"
case "A"..."Z", "a"..."z":
return "Consonant"
default:
return "Other"
}
}
print("Jules Verne".characters.map(charType))
// ["Consonant", "Vowel", "Consonant", "Vowel", "Consonant", "Other", "Consonant", "Vowel", "Consonant", "Consonant", "Vowel"]

类型

至此一切顺利,但我们能不能更进一步呢?答案是当然没问题:让我们把模式匹配用在… 类型上!

在这里,我们定义了三个结构体,并遵守相同的协议:

protocol Medium {
var title: String { get }
}
struct Book: Medium {
let title: String
let author: String
let year: Int
}
struct Movie: Medium {
let title: String
let director: String
let year: Int
}
struct WebSite: Medium {
let url: NSURL
let title: String
}

// And an array of Media to switch onto
let media: [Medium] = [
Book(title: "20,000 leagues under the sea", author: "Jules Vernes", year: 1870),
Movie(title: "20,000 leagues under the sea", director: "Richard Fleischer", year: 1955)
]

然后我们要如何对 Medium 使用 switch 的模式匹配,让它对 BookMovie 做不同的事呢?简单,在模式匹配中使用 asis

for medium in media {
// The title part of the protocol, so no need for a switch there
print(medium.title)
// But for the other properties, it depends on the type
switch medium {
case let b as Book:
print("Book published in /(b.year)")
case let m as Movie:
print("Movie released in /(m.year)")
case is WebSite:
print("A WebSite with no date")
default:
print("No year info for /(medium)")
}
}

注意到对 BookMovie 使用的 as ,我们需要确定它们是不是特定的类型,如果是,则将它们转换后的类型赋值给一个常量( let blet m ),因为我们之后要使用到这个常量。

而另一方面,对 WebSite 我们只使用了 is ,因为我们只需要检查 medium 是不是一个 Website 类型,如果是,我们并没有对它进行转换与存储在常量中(我们不需要在 print 语句中使用到它)。这与使用 case let _as Website 有点类似,因为我们只关心它是不是 Website 类型,而不需要它的对象的值。

:bulb:注意:如果必须在 swtich 匹配中使用到 asis ,这里有可能存在 代码异味 ,比如,在上面这个特定的例子中,在 protocol Medium 当中添加一个 releaseInfo: String { get } 属性就比使用 switch 来对不同的类型进行匹配要好。

下一步

在接下来的部分,我们会学习如何创建可以直接使用于模式匹配的自定义类型,探索更多的语法糖,并看到如何在 switch 语句之外使用模式匹配,以及更加复杂的匹配表达式… 迫不及待了吧!

  1. 可以使用 fallthrough 关键字来让求值判断流向下一个 case 。但是在实践上要使用到这个关键字的场景很少,并不经常会碰到。
  2. 当然,这种字符串的分析方法并不是最好的,也不是值得推荐的 —— 因为 Unicode 字符以及本地化都比这复杂得多。所以类似这样的功能我们更应该使用 NSCharacterSet ,考虑当前的 NSLocale 把哪些字母定义为元音(“y” 是元音吗?还有 “õ” or “ø” 呢?),等等。不要把这个例子看得太认真,我只是用它来展示 switch + Range 的强大而已。
  3. 尽管与 if let b = medium as? Book 表达式很相似 —— 当 medium 可以被转换为特定类型的时候,它们都将其绑定到一个变量上 —— 但是在模式匹配中我们要使用 as 而非 as? 。尽管它们的机制很相似,但是它们的语义是不同的(“尝试进行类型转换,如果失败就返回 nil ” vs “判断这个模式是不是匹配这种类型”)。

    本文由 SwiftGG 翻译组翻译,已经获得作者翻译授权,最新文章请访问http://swift.gg。

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