Swift中文教程(20)扩展

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扩展就是向一个已有的类、结构体或枚举类型添加新功能(functionality)。这包括在没有权限获取原始源代码的情况下扩展类型的能力(即逆向建模)。扩展和 Objective-C 中的分类(categories)类似。(不过与Objective-C不同的是,Swift 的扩展没有名字。)

Swift 中的扩展可以:

  • 添加计算型属性和计算静态属性
  • 定义实例方法和类型方法
  • 提供新的构造器
  • 定义下标
  • 定义和使用新的嵌套类型
  • 使一个已有类型符合某个接口

注意:

如果你定义了一个扩展向一个已有类型添加新功能,那么这个新功能对该类型的所有已有实例中都是可用的,即使它们是在你的这个扩展的前面定义的。

扩展语法(Extension Syntax)

声明一个扩展使用关键字extension

extension SomeType{// 加到SomeType的新功能写到这里}

一个扩展可以扩展一个已有类型,使其能够适配一个或多个协议(protocol)。当这种情况发生时,接口的名字应该完全按照类或结构体的名字的方式进行书写:

extension SomeType:SomeProtocol,AnotherProctocol{// 协议实现写到这里}

按照这种方式添加的协议遵循者(protocol conformance)被称之为在扩展中添加协议遵循者

计算型属性(Computed Properties)

扩展可以向已有类型添加计算型实例属性和计算型类型属性。下面的例子向 Swift 的内建Double类型添加了5个计算型实例属性,从而提供与距离单位协作的基本支持。

extension Double{var km:Double{returnself*1_000.0}var m :Double{returnself}var cm:Double{returnself/100.0}var mm:Double{returnself/1_000.0}var ft:Double{returnself/3.28084}}
let oneInch =25.4.mm
println("One inch is \(oneInch) meters")// 打印输出:"One inch is 0.0254 meters"
let threeFeet =3.ft
println("Three feet is \(threeFeet) meters")// 打印输出:"Three feet is 0.914399970739201 meters"

这些计算属性表达的含义是把一个Double型的值看作是某单位下的长度值。即使它们被实现为计算型属性,但这些属性仍可以接一个带有dot语法的浮点型字面值,而这恰恰是使用这些浮点型字面量实现距离转换的方式。

在上述例子中,一个Double型的值1.0被用来表示“1米”。这就是为什么m计算型属性返回self——表达式1.m被认为是计算1.0Double值。

其它单位则需要一些转换来表示在米下测量的值。1千米等于1,000米,所以km计算型属性要把值乘以1_000.00来转化成单位米下的数值。类似地,1米有3.28024英尺,所以ft计算型属性要把对应的Double值除以3.28024来实现英尺到米的单位换算。

这些属性是只读的计算型属性,所有从简考虑它们不用get关键字表示。它们的返回值是Double型,而且可以用于所有接受Double的数学计算中:

let aMarathon =42.km+195.m
println("A marathon is \(aMarathon) meters long")// 打印输出:"A marathon is 42495.0 meters long"

注意:

扩展可以添加新的计算属性,但是不可以添加存储属性,也不可以向已有属性添加属性观测器(property observers)。

构造器(Initializers)

扩展可以向已有类型添加新的构造器。这可以让你扩展其它类型,将你自己的定制类型作为构造器参数,或者提供该类型的原始实现中没有包含的额外初始化选项。

注意:

如果你使用扩展向一个值类型添加一个构造器,该构造器向所有的存储属性提供默认值,而且没有定义任何定制构造器(custom initializers),那么对于来自你的扩展构造器中的值类型,你可以调用默认构造器(default initializers)和成员级构造器(memberwise initializers)。 正如在值类型的构造器授权中描述的,如果你已经把构造器写成值类型原始实现的一部分,上述规则不再适用。

下面的例子定义了一个用于描述几何矩形的定制结构体Rect。这个例子同时定义了两个辅助结构体SizePoint,它们都把0.0作为所有属性的默认值:

structSize{var width =0.0, height =0.0}structPoint{var x =0.0, y =0.0}structRect{var origin =Point()var size =Size()}

因为结构体Rect提供了其所有属性的默认值,所以正如默认构造器中描述的,它可以自动接受一个默认的构造器和一个成员级构造器。这些构造器可以用于构造新的Rect实例:

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

你可以提供一个额外的使用特殊中心点和大小的构造器来扩展Rect结构体:

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)}}

这个新的构造器首先根据提供的centersize值计算一个合适的原点。然后调用该结构体自动的成员构造器init(origin:size:),该构造器将新的原点和大小存到了合适的属性中:

let centerRect =Rect(center:Point(x:4.0, y:4.0),
    size:Size(width:3.0, height:3.0))// centerRect的原点是 (2.5, 2.5),大小是 (3.0, 3.0)

注意:

如果你使用扩展提供了一个新的构造器,你依旧有责任保证构造过程能够让所有实例完全初始化。

方法(Methods)

扩展可以向已有类型添加新的实例方法和类型方法。下面的例子向Int类型添加一个名为repetitions的新实例方法:

extension Int{
    func repetitions(task:()->()){for i in0..self{
            task()}}}

这个repetitions方法使用了一个() -> ()类型的单参数(single argument),表明函数没有参数而且没有返回值。

定义该扩展之后,你就可以对任意整数调用repetitions方法,实现的功能则是多次执行某任务:

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

可以使用 trailing 闭包使调用更加简洁:

3.repetitions{
    println("Goodbye!")}// Goodbye!// Goodbye!// Goodbye!

修改实例方法(Mutating Instance Methods)

通过扩展添加的实例方法也可以修改该实例本身。结构体和枚举类型中修改self或其属性的方法必须将该实例方法标注为mutating,正如来自原始实现的修改方法一样。

下面的例子向Swift的Int类型添加了一个新的名为square的修改方法,来实现一个原始值的平方计算:

extension Int{
    mutating func square(){self=self*self}}var someInt =3
someInt.square()// someInt 现在值是 9

下标(Subscripts)

扩展可以向一个已有类型添加新下标。这个例子向Swift内建类型Int添加了一个整型下标。该下标[n]返回十进制数字从右向左数的第n个数字

  • 123456789[0]返回9
  • 123456789[1]返回8

…等等

extension Int{
    subscript(digitIndex:Int)->Int{var decimalBase =1for _ in1...digitIndex {
                decimalBase *=10}return(self/ decimalBase)%10}}746381295[0]// returns 5746381295[1]// returns 9746381295[2]// returns 2746381295[8]// returns 7

如果该Int值没有足够的位数,即下标越界,那么上述实现的下标会返回0,因为它会在数字左边自动补0:

746381295[9]//returns 0, 即等同于:0746381295[9]

嵌套类型(Nested Types)

扩展可以向已有的类、结构体和枚举添加新的嵌套类型:

extension Character{enumKind{caseVowel,Consonant,Other}var kind:Kind{switchString(self).lowercaseString {case"a","e","i","o","u":return.Vowelcase"b","c","d","f","g","h","j","k","l","m","n","p","q","r","s","t","v","w","x","y","z":return.Consonantdefault:return.Other}}}

该例子向Character添加了新的嵌套枚举。这个名为Kind的枚举表示特定字符的类型。具体来说,就是表示一个标准的拉丁脚本中的字符是元音还是辅音(不考虑口语和地方变种),或者是其它类型。

这个类子还向Character添加了一个新的计算实例属性,即kind,用来返回合适的Kind枚举成员。

现在,这个嵌套枚举可以和一个Character值联合使用了:

func printLetterKinds(word:String){
    println("'\\(word)' is made up of the following kinds of letters:")for character in word {switch character.kind {case.Vowel:print("vowel ")case.Consonant:print("consonant ")case.Other:print("other ")}}print("\n")}
printLetterKinds("Hello")// 'Hello' is made up of the following kinds of letters:// consonant vowel consonant consonant vowel

函数printLetterKinds的输入是一个String值并对其字符进行迭代。在每次迭代过程中,考虑当前字符的kind计算属性,并打印出合适的类别描述。所以printLetterKinds就可以用来打印一个完整单词中所有字母的类型,正如上述单词"hello"所展示的。

注意:

由于已知character.kindCharacter.Kind型,所以Character.Kind中的所有成员值都可以使用switch语句里的形式简写,比如使用 .Vowel代替Character.Kind.Vowel

本文部分原文来自于http://www.swiftguide.cn/翻译小组的译文,共同校对中。

感谢翻译小组成员:李起攀(微博)、若晨(微博)、YAO、粽子、山有木兮木有枝、渺-Bessie、墨离、矮人王、CXH、Tiger大顾(微博)
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