什么時(shí)候需要使用泛型
在講到泛型之前，先寫(xiě)一段代碼（文中的代碼都是Swift書(shū)寫(xiě)）。
func addTwoInt(_ a:Int,_ b:Int)->Int{
return a+b
}
這是一個(gè)很常見(jiàn)的也很簡(jiǎn)單的Int類型的加法函數(shù)。函數(shù) addTwoInt 將傳入的兩個(gè)參數(shù) a和b的和返回。
再看一個(gè)函數(shù)：
func addTwoFloat(_ a:CGFloat,_ b:CGFloat)->CGFloat{
return a+b
}
這個(gè)函數(shù)是將兩個(gè) CGFloat類型的和輸出。
如果還需要寫(xiě)Double類型的加法，按照上面的方式再寫(xiě)一個(gè)函數(shù)就可以了。面對(duì)越來(lái)越多的類型，需要寫(xiě)的函數(shù)也越來(lái)越多，幸好，我們能夠使用+操作符的類型并不多。盡管如此，這樣的方式寫(xiě)代碼我們依舊不能忍受。有什么辦法讓他們統(tǒng)一一下呢？
畢竟，這樣一大堆類似的函數(shù)除了類型不一樣，其余的操作都是完全同質(zhì)的。
有兩種方式可以幫助我們使用一個(gè)函數(shù)搞定上面說(shuō)的所有的類型的加法。
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使用Swift中的
Any類型替代
我們可以定義以下函數(shù)來(lái)代替上面的幾個(gè)類型的加法函數(shù)
func addTwoNum(_ a:Any,_ b:Any)->Any{
if let intA = a as? Int,let intB = b as? Int
{
return intA + intB
}
if let floatA = a as? CGFloat,let floatB = b as? CGFloat
{
return floatA + floatB
}
fatalError()
}
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使用泛型
下面的代碼使用泛型替代
func addTwo<T>(_ a:T,_ b:T)->T{
if let intA = a as? Int,let intB = b as? Int
{
return intA + intB as! T
}
if let floatA = a as? CGFloat,let floatB = b as? CGFloat
{
return floatA + floatB as! T
}
fatalError()
}
這兩種方式都可以解決上面說(shuō)的將多個(gè)除類型不同的同質(zhì)化函數(shù)轉(zhuǎn)化成一個(gè)。看起來(lái)似乎沒(méi)什么不一樣的地方。
其實(shí)不是的！看下面的解釋
在Swift中，
Any類型會(huì)避開(kāi)編譯器的類型檢測(cè)，即使是我們輸入了非數(shù)字類型調(diào)用addTwoNum函數(shù)，或者我們返回的不是一個(gè)與輸入?yún)?shù)同類型的返回值，編譯器在編譯的時(shí)候也不會(huì)報(bào)錯(cuò)。只有在運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)類型不對(duì)導(dǎo)致Crash。
而泛型自帶了類型推斷，也即是在編譯過(guò)程中，會(huì)進(jìn)行類型推斷。
addTwo<T>可以理解成一個(gè)函數(shù)族，編譯器會(huì)識(shí)別其中的類型T，后續(xù)的參數(shù)和返回值必須也是類型T,編譯才能通過(guò)。這樣保證了函數(shù)使用的確定性。
這樣的情況，當(dāng)然是選擇使用泛型嘛！
如果泛型只有這些簡(jiǎn)單的用處，那確實(shí)不怎么地，因?yàn)槲覀円廊贿€時(shí)需要在addTwo<T>中判斷它的實(shí)際類型，不然我們并不能進(jìn)行相應(yīng)的操作，這里的操作是 +。如何進(jìn)行修改呢？
給泛型添加約束
在addTwo<T>中，泛型T目前來(lái)說(shuō)只是一個(gè)位置的類型。任意類型都可以被做為參數(shù)帶進(jìn)來(lái)，我們?cè)诤瘮?shù)內(nèi)部?jī)H僅實(shí)現(xiàn)了Int和CGFloat的 +操作。如果換成其他的類型，比如 String,那將返回一個(gè)致命錯(cuò)誤：fatalError()。這種設(shè)計(jì)顯然不合理。使用約束可以規(guī)定用戶能夠使用的類型。
所謂約束，并不是真正的約束，而是對(duì)泛型的可選范圍進(jìn)行調(diào)整。通常情況下，我們會(huì)使用需要泛型遵循必要的協(xié)議的方式實(shí)現(xiàn)。
一個(gè)例子：
func comparTwo<T:Comparable>( _ a:T,_ b:T) -> Bool {
return a>b
}
這是一個(gè)比較函數(shù)。規(guī)定了T必須遵循Comparable，Comparable是Swift中自帶的協(xié)議之一。只要遵循這個(gè)協(xié)議的類別，都可以使用>操作符號(hào)進(jìn)行比較， 返回一個(gè)布爾值。Int,String等都遵循了這個(gè)協(xié)議。
調(diào)用：
如果傳入不遵循
Comparable協(xié)議的類型的時(shí)候，比如NSArray,在編譯的時(shí)候就會(huì)報(bào)錯(cuò)。上圖中。
除此之外，遵循了相應(yīng)的協(xié)議，在comparTwo<T:Comparable>的函數(shù)中，不必像addTwo<T>一樣需要進(jìn)行類型判斷，代碼更加簡(jiǎn)潔。
Swift中一共有55個(gè)協(xié)議，并將讓它們分成了三大類，有興趣的可以看看這篇關(guān)于關(guān)于Swift的55個(gè)協(xié)議簡(jiǎn)介的文章。Swift中鼓勵(lì)我們使用協(xié)議，所以很多人說(shuō)這是面向協(xié)議編程，這里不討論。
返回到addTwo<T>中，我們需要一個(gè)可以進(jìn)行加法的協(xié)議。目前我在Swift的協(xié)議中并沒(méi)有找到。倒是在Int和CGFloat中看到它們分別重載了 +,-等等各種操作符。所以，使用加法協(xié)議看來(lái)是沒(méi)有現(xiàn)成的了。但是我們可以自己寫(xiě)一套協(xié)議NewProtocol，這套協(xié)議將定義如何將兩個(gè)類型進(jìn)行+操作,然后在每個(gè)可能使用的類型中，重載相應(yīng)的操作符實(shí)現(xiàn)。之后再讓addTwo<T>中的T遵循這個(gè)協(xié)議。接下來(lái)就跟使用comparTwo<T:Comparable>一樣使用addTwo<T:NewProtocol>。這已經(jīng) 屬于如何使用協(xié)議的范疇了，在這里也不再仔細(xì)討論。
其實(shí)我們已經(jīng)看出來(lái)了，在有已知的可用的協(xié)議的情況下，我們可以很方便的使用泛型做到將多個(gè)不同但類型同質(zhì)化函數(shù)合并成一個(gè)函數(shù)?？扇绻F(xiàn)存的55個(gè)協(xié)議中，并沒(méi)有我們想要的協(xié)議，那我們就需要自己定義協(xié)議，這跟寫(xiě)很多個(gè)函數(shù)一樣，需要寫(xiě)不少東西。有沒(méi)有什么辦法，可以不使用協(xié)議而達(dá)到同樣的目的呢，答案是有的！
泛型和高階函數(shù)結(jié)合
上面提到了通過(guò)協(xié)議可以對(duì)一部分指定的類實(shí)現(xiàn)泛型編程。但是面對(duì)沒(méi)有現(xiàn)成協(xié)議的時(shí)候，我們還可以配合高階函數(shù)的使用來(lái)解決。
下面我通過(guò)另一種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)：
func addTwo<T>( _ a:T,_ b:T,_ sideFun:(T,T)->(T)) -> T {
return sideFun(a,b)
}
調(diào)用：
let intA:Int = 5
let intB:Int = 15
let floatC:CGFloat = 0.6
let floatD:CGFloat = 1.62
print(self.addTwo(intA, intB) { (a, b) -> Int in
return a+b
}) // 20
print(self.addTwo(floatC, floatD) { (a, b) -> CGFloat in
return a+b
}) // 2.22
是不是簡(jiǎn)潔了很多倍？ 并且這個(gè)函數(shù)不僅適用于Int和CGFloat,還是用于一個(gè)String,Double等各種類型。同時(shí)，仔細(xì)的你肯定發(fā)現(xiàn)了，這個(gè)函數(shù)不僅可以做加法，還可以做減法和其他更多的操作。我們看實(shí)際的調(diào)用：
// 針對(duì)String類型
let newString = self.addTwo("第一段字符", "第二段字符") { (a, b) -> String in
return a+b
}
print(newString) // 第一段字符第二段字符
// 減法
print(self.addTwo(intA, intB) { (a, b) -> Int in
return a-b
}) // -10
print(self.addTwo(floatC, floatD) { (a, b) -> CGFloat in
return a-b
}) // -1.02
看起來(lái)比使用協(xié)議的功能還要強(qiáng)大！但是這有個(gè)弊端就是：sideFun需要使用者自己去實(shí)現(xiàn)，相應(yīng)的多增加了使用者需要書(shū)寫(xiě)的代碼，但是相對(duì)于這種方式帶來(lái)的便利，這種弊端可以忽略不計(jì)吧。
到此，我們聯(lián)想到了Swift中數(shù)組的一個(gè)函數(shù)：
public func sorted(by areInIncreasingOrder: (Element, Element) -> Bool) -> [Element]
這是數(shù)組的排序函數(shù)。跟addTwo類似。但是sorted函數(shù)將的實(shí)際參數(shù)是slef本身（這是數(shù)組的擴(kuò)展）。sorted是Swift的一種泛型類型，跟addTwo的T一樣。
總結(jié)一下，之前說(shuō)的泛型可以代替一系列操作類似的類型。但是如果泛型和高階函數(shù)一起使用，它則可以代替一系列類似的函數(shù)形式。
單純的泛型，可以替代多種類型，進(jìn)行同類操作。結(jié)合高階函數(shù)，泛型可以將具有相同的函數(shù)形式多種操作合為為一，比如addTwo,就是一種使用兩個(gè)參數(shù)，結(jié)合一個(gè)函數(shù)參數(shù)，輸出不同結(jié)果的函數(shù)形式。
