Swift 进阶: 隐式打开存在类型

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引言

大家好,我是一牛,今天我为大家介绍一个概念 - 隐式打开存在类型。在介绍它之前,我们先来回顾一下存在类型。

存在类型也就是装箱类型,在Swift中使用any关键字修饰,它存储的值的具体类型是未知的,这个具体类型可能会在运行时变化。

隐式打开存在类型

考察以下代码

protocol P {
    associatedtype A
    func getA() -> A
}
func openSimple<T: P>(_ value: T) {}
func testOpenSimple(p: any P) {
    openSimple(p)
}

在 Swift 5.7 之前,这段代码在编译时会报错,Type 'any P' cannot conform to 'P', 相信这个错误在当时困扰了一批iOSer 。困惑就是any P竟然没遵守P协议,也就是说存在类型是没有遵守P协议的,尽管它存储的值遵守了该协议。openSimple 这个方法的参数是泛型参数,需要在编译时确定特定类型,所以需要在编译时打开存在类型。Swift 5.7 为了解决这一问题,提出了隐式打开存在类型 - 将存在类型存储的值类型绑定到泛型参数。所以在 Swift 5.7 后这段代码能够被正确编译。

注意 隐式打开存在类型的参数仅在调用中发生,调用结束时可以进行类型擦除。

何时能打开存在类型

当存在类型的底层类型可以绑定到一个具体的泛型参数时,我们就可以打开这个存在类型,比如我们还可以打开元类型。

考察以下代码

func openMetaSimple<T: P>(_ value: T.Type) {}
func testopenMetaSimple(_ value: any P.Type) {
    openMetaSimple(value)
}

我们还可以打开 inout类型

func openInOut<T: P>(_ value: inout T) { }
func testOpenInOut(p: any P) {
    var mutableP: any P = p
    openInOut(&mutableP)
}

打开存在类型的限制

然而隐式打开存在类型还存在很多限制,考察以下代码

struct S<T: P> {
    var s: T
}
func testopenExistential(p: any P) {
    let _ = S(s: p) //error: any P' cannot conform to 'P'
}

熟悉的错误 Type 'any P' cannot conform to 'P'又回来了,究其原因是这里使用了初始化办法,这里的初始化方法相当于一个泛型方法 make()<T:P> (s: T) -> S<T>, 对于返回值是动态类型, Swift 限制了打开操作。

规则 当有两个和两个以上的存在类型的值时,或者根本没有值,我们不能进行打开操作,因为我们不能推断出一个底层类型

func cannotOpen1<T: P>(_ array: [T]) {}
func testCannotOpenMultiple(array: [any P]) {
    cannotOpen1(array)//error: any P' cannot conform to 'P'
}

array中可能存在不同类型的值,我们不能推断出一个底层类型,不能打开存在类型。

结语

隐式打开存在类型是 Swift 5.7 引入的重要特性,它帮助我们更灵活地在代码中处理存在类型,使得泛型代码可以与存在类型顺畅配合。这项特性减少了编写泛型代码时需要手动解包存在类型的复杂性,尤其在处理协议和泛型参数时,显著提升了代码的可读性和易用性。

虽然隐式打开存在类型大大简化了代码,但我们仍需注意其使用限制。当存在类型的底层类型无法确定时,如存在多个值或没有值时,隐式打开操作是无法进行的。了解这些限制,有助于我们在开发中避免潜在的编译错误,并写出更健壮、可维护的代码。

希望通过这篇文章,你对隐式打开存在类型的概念和用法有了清晰的理解。欢迎在评论区分享你的看法或提出问题,让我们一起探讨 Swift 编程中的新特性!

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