Swift基础语法(九)协议和元类型

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Swift基础语法文章汇总

本文主要介绍了Swift中协议的使用以及几个常见协议,还有类型判断(is)和强转(as)的使用和元类型

主要内容:

  1. 协议的使用
  2. 常见协议
  3. 类型判断和强转
  4. 元类型

1. 协议的使用

协议可以用来定义方法、属性、下标的声明,需要注意只有声明没有实现。另外协议可以被枚举、结构体、类遵守,可以同时遵守多个协议,协议之间使用逗号隔开。

1.1 基本定义

代码:

/*
 1、基本定义
 提供方法、计算属性、下标
 */
protocol Drawable {
    func draw()
    var x: Int { get set }
    var y: Int { get }
    subscript(index: Int) -> Int {get set}
}

说明:

  • 协议只能定义,不能有任何的实现
  • 协议中定义方法时不能有默认参数值,因为协议没有任何实现
  • 默认情况下,协议中定义的内容必须全部实现

1.2 关键字

static: 代码:

关键字.png

说明:

  • 为了保证通用,协议中必须用static定义类型方法、类型属性、类型下标
  • 因为协议可以被枚举、结构体、类遵守,而class只能在类中使用,所以必须使用static
  • 当然遵守该协议的类的该类型方法依然可以使用class
  • 这里的三个类都遵守Drawable2协议。并且需要自己实现draw方法。

mutating 代码:

//mutating 类本身就可以进行修改,不需要mutating标记,结构体需要使用mutating标记
protocol Drawable3 {
    mutating func draw()
}

class Size: Drawable3 {
    var width: Int = 0
    func draw() {
        width = 10
    }
}
struct Point : Drawable3 {
    var x: Int = 0
    mutating func draw() {
        x = 10
    }
}

说明:

  • 同样,只有将协议中的实例方法标记为mutating才允许结构体在该方法中修改存储属性值
  • 注意只有结构体需要使用。
  • 因为类本身就可以进行修改。

1.3 属性

代码:

属性.png

说明:

  • 这里的属性并没有说明是存储属性还是计算属性,只是说明可读可写
  • 可读可写的属性,既可以是存储属性,也可以是计算属性
  • 这里对于x和y都有两种实现方式,可能是存储属性可能是计算属性
  • 协议中定义属性时必须用var属性,因为无法预知它是存储属性还是计算属性
  • 实现协议时的属性权限不能小于协议中定义的属性权限,也就是说协议中定义的东西我们必须要实现,在此基础上想要增加实现也是可以的

1.4 init

协议中还可以定义初始化器,遵守该协议的类以及子类都必须实现初始化器,所以需要使用required来修饰。

代码:

init.png

说明:

  • 非final类实现时必须加上required
  • 如果从协议实现的初始化器,刚好是重写了父类的指定初始化器,那么这个初始化必须同时加required、override

init、init?、init!的区别

区别.png 说明:

  1. 协议中定义的init?、init!,可以用init、init?、init!去实现
  2. 协议中定义的init,可以用init、init!来实现,此时不能使用init?来实现。这里需要注意

1.5 协议的继承

代码:

/*
 5、继承
 */
protocol Runnable {
    func run()
}
protocol Livable : Runnable {
    func breath()
}
class Person : Livable {
    func breath() {}
    func run() {}
}

说明:

  1. 协议之间也可以有继承关系。
  2. 子协议会继承父协议的方法。
  3. 因此这里的Person类可以调用父协议和子的方法

1.5 协议的组合

代码:

协议组合.png

说明:

  • 协议可以组合起来遵守,和其他语言的差不多
  • 但是要注意写法,遵守协议的实例和类的实例写法是一样的
  • 后面可以看下如果遵守的多个协议有同名方法,是如何进行判断的。

2. 常见协议

2.1 CaseIterable

代码:

/*
 7、CaseIterable,遍历枚举
 */
enum Season : CaseIterable {
    case spring, summer, autumn, winter
}
let seasons = Season.allCases
print(seasons.count) // 4
for season in seasons {
    print(season)
} // spring summer autumn winter

说明:

  • 让枚举遵守CaseIterable协议,可以实现遍历枚举值

2.2 CustomStringConvertible

代码:

//CustomStringConvertible ,自定义打印字符串
//CustomDebugStringConvertible,打印debug字符串
class Person : CustomStringConvertible, CustomDebugStringConvertible {
    var age = 0
    var description: String { "person_\(age)" }
    var debugDescription: String { "debug_person_\(age)" }
}
var person = Person()
print(person) // person_0
debugPrint(person) // debug_person_0

说明:

  • 遵守CustomStringConvertible、 CustomDebugStringConvertible协议,都可以自定义实例的打印字符串
  • print调用的是CustomStringConvertible协议的description
  • debugPrint、po调用的是CustomDebugStringConvertible协议的debugDescription

3. 类型判断和强转

3.1 任意类型认识

包括Any、AnyObject、AnyClass三种,Any表示任意类型,包括枚举、结构体、类、函数类型。AnyObject表示任意的类,AnyClass表示任意类的类型

Any实现

/*
 8、任意类型
 */
var stu81: Any = 10
stu81 = "Jack"
var stu82: AnyObject = person
stu82 = Person42()
var classType: AnyClass = Person.self

说明:

  • stu的类型是Any,因此可以是数值、也可以是字符串、也可以是对象
  • AnyObject表示任意的类
  • AnyClass表示任意类的类型

3.2 类型判断

代码:

类型判断.png

说明:

  • 可以看到is可以判断一个变量是否属于某个类型
  • is后面可以放协议、父类,编译器也是可以判断的

3.3 类型强转

代码:

//as
var stu92: Any = 10
(stu92 as? Student9)?.study() // 返回nil,不会调用study
stu92 = Student9()
(stu92 as? Student9)?.study() // 解包,Student study
(stu92 as! Student9).study() // 自动解包 ,可能会报错 Student study
(stu92 as? Runnable9)?.run() // 解包,Student run

说明:

  • as用来进行类型强转的
  • 如果可以确定这个类型没有nil,那么可以用as
  • 如果强化失败就会返回nil
  • 如果有可能是nil,那么类型是可选项。就需要用as? 和 as!
  • 我们尽量用as?,这样可以避免报错,如果用as!自动解包的话如果是nil就会报错

4. 元类型

4.1 元类型的认识

代码: 元类型其实就是类的类型

元类型.png 说明:

  1. x.Type属于类类型,X.self是类型指针,类型指针赋值给类类型的
  2. 这里可以看到Person是类,Person.Type是类的类型
  3. 这个type()并不是函数调用
  4. type(of:p)得到的其实就是Person.self。也就是元类型的地址
  5. 因此pType的类型是Person.Type。

4.2 元类型应用

这里通过类类型可以同时对类进行处理 代码:

应用.png

4.3 Self关键字

Self表示当前类型,self表示当前对象,需要注意区分 代码:

protocol Runnable {
    func test() -> Self
}
class Person : Runnable {
    required init() {}
    func test() -> Self { type(of: self).init() }
}
class Student : Person {}

说明:

  1. 因继承关系中都可以使用,必须使用required
  2. 返回类型为了在继承中匹配使用Self
  3. type(of: self).init()这种方式也是为了继承中匹配类型