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Swift 模式匹配学习笔记1

Swift 中的模式匹配语法是 Swift 语言中的亮点,对于习惯使用传统的 switch-case
和枚举类型语法的程序员来讲,会有耳目一新的感觉。今天先来看看,苹果官方文档关于模式匹配都讲了些啥。

官方文档中语言参考部分,专门有一个章节讲了模式(Patterns)在 Swift 中的定义和使用。是从语言的顶层设计角度来展开的,每个模式的分类都会对应不同的语法点。解释分类的时候会涉及到。先把相关链接贴出来,然后再来记录主要内容:

总体来讲,这部分内容有点正则表达式的味道,更准确的讲应该是模式匹配,因为没有涉及太多的正则表达式的语法,把一些简单的匹配融入到了具体的语法当中,官方文档列出了 swift 中所有的模式:

  • 通配符模式(Wildcard Pattern)
  • 标识符模式(Identifier Pattern)
  • 值绑定模式(Value-Binding Pattern)
  • 元组模式(Tuple Pattern)
  • 枚举用例模式(Enumeration Case Pattern)
  • 可选模式(Optional Pattern)
  • 类型转换模式(Type-Casting Pattern)
  • 表达式模式(Expression Pattern)

接下来简单记录一下每个模式的含义:

  • 通配符模式(Wildcard Pattern)

    如果你在 Swift 编码中使用了 _
    通配符,就可以表示你使用了通配符模式。 _
    用于匹配并忽略任何值。比如在 for 循环中,不需要使用循环的当前值的时候:

    for _ in 1..<3 {
    // do something without index
    }

  • 标识符模式(Identifier Pattern)

定义变量或者常量时候,可以认为变量名和常量名就是一个标识符模式,用于接收和匹配一个特定类型的值:

let i = 21 // i 就是一个标识符模式

  • 值绑定模式(Value-Binding Pattern)

值绑定在 if
语句和 switch
语句中用的较多。 比如 if let
case let
, 还有可能是 case var
。 let 和 var 分别对应绑定为常量和变量。

var str: String? = "test"
if let v = str {
// use v to do something
}

  • 元组模式(Tuple Pattern)

    顾名思义,元组模式就是匹配元组中元素的模式:

     let person = ("Helen", 25)
    switch person {
    case ("Helen", let age):
    print("Your name is Helen, and you are /(age)" + " years old")
    case (_, 13...19):
    print("You are a teenager")
    case ("Bob", _):
    print("You are not a teenager, but your name" + " is Bob.")
    case (_, _):
    print("no comment")
    }

但是在 for-in 语句中,由于每次循环都需要明确匹配到具体的值,所以以下代码是错误的:

 let points = [(0, 0), (1, 0), (1, 1), (2, 0), (2, 1)]
// 下面的代码是错误的
for (x, 0) in points {
/* ... */
}

需要使用一个另外一个值绑定模式,来达成以上的逻辑:

for (x, y) in points {
if(y == 0) {
print(x)
}
}

  • 枚举用例模式(Enumeration Case Pattern)

    枚举用例模式是功能最强大的一个模式,也是整个模式匹配当中,应用面最广的模式,结合枚举中的关联值语法,可以做很多事情。先看一个简单的例子:

     enum ParseResult { 
    case NumericValue(Int)
    case Error(String)
    }
    let a = ParseResult.NumericValue(1)
    switch a {
    case let .NumericValue(v):
    "Success; numeric value is /(v)"
    case .Error(let err):
    "Failed; error message is /(err)"
    }

  • 可选模式(Optional Pattern)

    可选模式就是包含可选变量定义模式,在 if case、 for case、 switch-case 会用到。注意 if case let
    if let
    的区别:

     // 使用可选模式匹配
    if case let x? = someOptional {
    print(x)
    }
    let arrayOfOptionalInts: [Int?] = [nil, 2, 3, nil, 5]
    // 只匹配非 nil 的元素
    for case let number? in arrayOfOptinalInts {
    print("Found a /(number)")
    }
    // Found a 2
    // Found a 3
    // Found a 5

  • 类型转换模式(Type-Casting Pattern)

    使用 is
    as
    关键字的模式,就叫类型转换模式:


let i: Any = 1

switch i {
case let i as Int:
print("is a int")
case let i as String:
print("is a int")
default:
print("is another type")
}

  • 表达式模式(Expression Pattern)

表达式模式只出现在 switch-case 中,Swift 使用标准库中的 ~=
运算符与输入值进行比较。如果 ~=
返回true,则匹配成功。

let point = (1, 2)
switch point {
case (0, 0):
print("(0, 0) is at the origin.")
case (-2...2, -2...2):
print("(/(point.0), /(point.1)) is near the origin.")
default:
print("The point is at (/(point.0), /(point.1)).")
}
// 打印 “(1, 2) is near the origin.”

你还可以自定义 ~=
运算符,自定义类型的表达式匹配行为:

struct Affine {
var a: Int
var b: Int
}

func ~= (lhs: Affine, rhs: Int) -> Bool {
return rhs % lhs.a == lhs.b
}

switch 5 {
case Affine(a: 2, b: 0): print("Even number")
case Affine(a: 3, b: 1): print("3x+1")
case Affine(a: 3, b: 2): print("3x+2")
default: print("Other")
}

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