Swift基礎(chǔ)-08(擴(kuò)展)

擴(kuò)展 就是為一個(gè)已有的類、結(jié)構(gòu)體、枚舉類型或者協(xié)議類型添加新功能。這包括在沒有權(quán)限獲取原始源代碼的情況下擴(kuò)展類型的能力(即 逆向建模 )。擴(kuò)展和 Objective-C 中的分類類似。(與 Objective-C 不同的是,Swift 的擴(kuò)展沒有名字。)
Swift 中的擴(kuò)展可以:

  • 添加計(jì)算型屬性和計(jì)算型類型屬性
  • 定義實(shí)例方法和類型方法
  • 提供新的構(gòu)造器
  • 定義下標(biāo)
  • 定義和使用新的嵌套類型
  • 使一個(gè)已有類型符合某個(gè)協(xié)議

在 Swift 中,你甚至可以對(duì)協(xié)議進(jìn)行擴(kuò)展,提供協(xié)議要求的實(shí)現(xiàn),或者添加額外的功能,從而可以讓符合協(xié)議的類型擁有這些功能。

1.擴(kuò)展語法

使用關(guān)鍵字 extension 來聲明擴(kuò)展:

extension SomeType {
    // 為 SomeType 添加的新功能寫到這里
}

可以通過擴(kuò)展來擴(kuò)展一個(gè)已有類型,使其采納一個(gè)或多個(gè)協(xié)議。在這種情況下,無論是類還是結(jié)構(gòu)體,協(xié)議名字的書寫方式完全一樣:

extension SomeType: SomeProtocol, AnotherProctocol {
    // 協(xié)議實(shí)現(xiàn)寫到這里
}
2.計(jì)算性屬性

擴(kuò)展可以為已有類型添加計(jì)算型實(shí)例屬性和計(jì)算型類型屬性。

extension Double {
    var km: Double { return self * 1_000.0 }
    var m : Double { return self }
    var cm: Double { return self / 100.0 }
    var mm: Double { return self / 1_000.0 }
    var ft: Double { return self / 3.28084 }
}

let oneInch = 25.4.mm
print("One inch is \(oneInch) meters")
// 打印 “One inch is 0.0254 meters”
let threeFeet = 3.ft
print("Three feet is \(threeFeet) meters")
// 打印 “Three feet is 0.914399970739201 meters

這些屬性是只讀的計(jì)算型屬性,為了更簡潔,省略了 get 關(guān)鍵字。它們的返回值是 Double,而且可以用于所有接受 Double 值的數(shù)學(xué)計(jì)算中:

注意
擴(kuò)展可以添加新的計(jì)算型屬性,但是不可以添加存儲(chǔ)型屬性,也不可以為已有屬性添加屬性觀察器。

3.構(gòu)造器

擴(kuò)展可以為已有類型添加新的構(gòu)造器。這可以讓你擴(kuò)展其它類型,將你自己的定制類型作為其構(gòu)造器參數(shù),或者提供該類型的原始實(shí)現(xiàn)中未提供的額外初始化選項(xiàng)。

擴(kuò)展能為類添加新的便利構(gòu)造器,但是它們不能為類添加新的指定構(gòu)造器或析構(gòu)器。指定構(gòu)造器和析構(gòu)器必須總是由原始的類實(shí)現(xiàn)來提供。

下面的例子定義了一個(gè)用于描述幾何矩形的結(jié)構(gòu)體 Rect。這個(gè)例子同時(shí)定義了兩個(gè)輔助結(jié)構(gòu)體 Size 和 Point,它們都把 0.0 作為所有屬性的默認(rèn)值:

struct Size {
    var width = 0.0, height = 0.0
}
struct Point {
    var x = 0.0, y = 0.0
}
struct Rect {
    var origin = Point()
    var size = Size()
}

因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)體 Rect 未提供定制的構(gòu)造器,因此它會(huì)獲得一個(gè)逐一成員構(gòu)造器。又因?yàn)樗鼮樗写鎯?chǔ)型屬性提供了默認(rèn)值,它又會(huì)獲得一個(gè)默認(rèn)構(gòu)造器。詳情請參閱默認(rèn)構(gòu)造器。這些構(gòu)造器可以用于構(gòu)造新的 Rect 實(shí)例:

let defaultRect = Rect()
let memberwiseRect = Rect(origin: Point(x: 2.0, y: 2.0),size: Size(width: 5.0, height: 5.0))

你可以提供一個(gè)額外的接受指定中心點(diǎn)和大小的構(gòu)造器來擴(kuò)展 Rect 結(jié)構(gòu)體:

extension Rect {
    init(center: Point, size: Size) {
        let originX = center.x - (size.width / 2)
        let originY = center.y - (size.height / 2)
        self.init(origin: Point(x: originX, y: originY), size: size)
    }
}

這個(gè)新的構(gòu)造器首先根據(jù)提供的 center 和 size 的值計(jì)算一個(gè)合適的原點(diǎn)。然后調(diào)用該結(jié)構(gòu)體的逐一成員構(gòu)造器 init(origin:size:),該構(gòu)造器將新的原點(diǎn)和大小的值保存到了相應(yīng)的屬性中:

let centerRect = Rect(center: Point(x: 4.0, y: 4.0), size: Size(width: 3.0, height: 3.0))
// centerRect 的原點(diǎn)是 (2.5, 2.5),大小是 (3.0, 3.0)”
4.方法

擴(kuò)展可以為已有類型添加新的實(shí)例方法和類型方法。下面的例子為 Int 類型添加了一個(gè)名為 repetitions 的實(shí)例方法:

extension Int {
    func repetitions(task: () -> Void) {
        for _ in 0..<self {
            task()
        }
    }
}

這個(gè)repetitions(task:)方法接受一個(gè)() -> Void 類型的單參數(shù),表示沒有參數(shù)且沒有返回值的函數(shù)。
定義該擴(kuò)展之后,你就可以對(duì)任意整數(shù)調(diào)用 repetitions(task:)方法,將閉包中的任務(wù)執(zhí)行整數(shù)對(duì)應(yīng)的次數(shù):

3.repetitions({
    print("Hello!")
})
// Hello!
// Hello!
// Hello!

可以使用尾隨閉包讓調(diào)用更加簡潔:

3.repetitions {
    print("Goodbye!")
}
// Goodbye!
// Goodbye!
// Goodbye!
  • 可變實(shí)例方法
    通過擴(kuò)展添加的實(shí)例方法也可以修改該實(shí)例本身。結(jié)構(gòu)體和枚舉類型中修改 self 或其屬性的方法必須將該實(shí)例方法標(biāo)注為 mutating,正如來自原始實(shí)現(xiàn)的可變方法一樣。

下面的例子為 Swift 的 Int 類型添加了一個(gè)名為 square 的可變方法,用于計(jì)算原始值的平方值:

extension Int {
    mutating func square() {
        self = self * self
    }
}
var someInt = 3
someInt.square()
// someInt 的值現(xiàn)在是 9
5.下標(biāo)

擴(kuò)展可以為已有類型添加新下標(biāo)。這個(gè)例子為 Swift 內(nèi)建類型 Int 添加了一個(gè)整型下標(biāo)。該下標(biāo) [n] 返回十進(jìn)制數(shù)字從右向左數(shù)的第 n 個(gè)數(shù)字:

123456789[0] 返回 9
123456789[1] 返回 8

……以此類推。

extension Int {
    subscript(digitIndex: Int) -> Int {
        var decimalBase = 1
        for _ in 0..<digitIndex {
            decimalBase *= 10
        }
        return (self / decimalBase) % 10
    }
}
746381295[0]
// 返回 5
746381295[1]
// 返回 9
746381295[2]
// 返回 2
746381295[8]
// 返回 7

如果該 Int 值沒有足夠的位數(shù),即下標(biāo)越界,那么上述下標(biāo)實(shí)現(xiàn)會(huì)返回 0,猶如在數(shù)字左邊自動(dòng)補(bǔ) 0:

746381295[9]
// 返回 0,即等同于:
0746381295[9]
6.嵌套類型

擴(kuò)展可以為已有的類、結(jié)構(gòu)體和枚舉添加新的嵌套類型:

extension Int {
    enum Kind {
        case Negative, Zero, Positive
    }
    var kind: Kind {
        switch self {
        case 0:
            return .Zero
        case let x where x > 0:
            return .Positive
        default:
            return .Negative
        }
    }
}

該例子為 Int 添加了嵌套枚舉。這個(gè)名為 Kind 的枚舉表示特定整數(shù)的類型。具體來說,就是表示整數(shù)是正數(shù)、零或者負(fù)數(shù)。
這個(gè)例子還為 Int 添加了一個(gè)計(jì)算型實(shí)例屬性,即kind,用來根據(jù)整數(shù)返回適當(dāng)?shù)?Kind 枚舉成員。
現(xiàn)在,這個(gè)嵌套枚舉可以和任意 Int 值一起使用了:

func printIntegerKinds(_ numbers: [Int]) {
    for number in numbers {
        switch number.kind {
        case .Negative:
            print("- ", terminator: "")
        case .Zero:
            print("0 ", terminator: "")
        case .Positive:
            print("+ ", terminator: "")
        }
    }
    print("")
}
printIntegerKinds([3, 19, -27, 0, -6, 0, 7])
// 打印 “+ + - 0 - 0 + ”

函數(shù) printIntegerKinds(_:)接受一個(gè) Int 數(shù)組,然后對(duì)該數(shù)組進(jìn)行迭代。在每次迭代過程中,對(duì)當(dāng)前整數(shù)的計(jì)算型屬性 kind 的值進(jìn)行評(píng)估,并打印出適當(dāng)?shù)拿枋觥?/p>

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