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Swift 泛型

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Swift 中的泛型(Generics)是一个功能强大且灵活的特性,它使你能够创建适用于任何类型的通用和可重用的函数和数据类型。通过使用泛型,你可以编写出更具通用性和适应性的代码,而无需编写多个版本的相同函数或类型,应用于不同的数据类型。泛型的一个典型的使用场景是 Swift 标准库中的 ArrayDictionary 类型,这些类型都使用泛型使其可以存储任意类型的元素。

泛型函数

以下是一个简单的泛型函数示例:

  1. func swapTwoValues<T>(_ a: inout T, _ b: inout T) {
  2. let temporaryA = a
  3. a = b
  4. b = temporaryA
  5. }

在这个函数中,<T> 是一个占位符类型,表示函数可以接收任何类型的参数,只要这两个参数是相同的类型。你可以使用 swapTwoValues 函数来交换任何两个同类型的值,而不需要为每种特定类型编写一个新函数。

泛型类型

泛型也可以用于定义自定义类型,如类、结构和枚举,例如:

  1. struct Stack<Element> {
  2. var items = [Element]()
  3. mutating func push(_ item: Element) {
  4. items.append(item)
  5. }
  6. mutating func pop() -> Element {
  7. return items.removeLast()
  8. }
  9. }

上面的 Stack 结构可以用于存储任何类型的值,其类型在创建 Stack 实例时被指定。

类型约束

有时需要对泛型类型施加约束,使其符合某个特定的协议或者类。可以使用类型约束来实现:

  1. func findIndex<T: Equatable>(of valueToFind: T, in array: [T]) -> Int? {
  2. for (index, value) in array.enumerated() {
  3. if value == valueToFind {
  4. return index
  5. }
  6. }
  7. return nil
  8. }

在这个例子中,T: Equatable 约束了这个泛型函数,只能被实现了 Equatable 协议的类型调用,这是因为函数内部使用了 == 操作符。

关联类型

对于协议,也可以使用泛型特性,即关联类型。关联类型允许协议中某个类型在协议的定义中充当占位符。可以为协议声明一个或多个关联类型:

  1. protocol Container {
  2. associatedtype Item
  3. mutating func append(_ item: Item)
  4. var count: Int { get }
  5. subscript(i: Int) -> Item { get }
  6. }

任何采用 Container 协议的类型都必须指定一个特定的 Item 类型以及实现相应的方法和属性。

Swift 泛型通过其灵活性和强大的功能帮助开发者编写出简洁、易维护且性能良好的代码,是其语言特性中极为重要的一部分。

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