Swift 擴(kuò)展:Extension

(轉(zhuǎn)載自http://letsswift.com/2014/06/extensions/)

擴(kuò)展就是向一個(gè)已有的類、結(jié)構(gòu)體或枚舉類型添加新功能(functionality)六剥。這包括在沒有權(quán)限獲取原始源代碼的情況下擴(kuò)展類型的能力(即逆向建模)趴俘。擴(kuò)展和 Objective-C 中的分類(categories)類似二驰。(不過與Objective-C不同的是召调,Swift 的擴(kuò)展沒有名字逻住。)

Swift 中的擴(kuò)展可以:

  • 添加計(jì)算型屬性和計(jì)算靜態(tài)屬性
  • 定義實(shí)例方法和類型方法
  • 提供新的構(gòu)造器
  • 定義下標(biāo)
  • 定義和使用新的嵌套類型
  • 使一個(gè)已有類型符合某個(gè)接口

** 注意:**
如果你定義了一個(gè)擴(kuò)展向一個(gè)已有類型添加新功能支子,那么這個(gè)新功能對該類型的所有已有實(shí)例中都是可用的创肥,即使它們是在你的這個(gè)擴(kuò)展的前面定義的。

擴(kuò)展語法(Extension Syntax)

聲明一個(gè)擴(kuò)展使用關(guān)鍵字extension:
<pre><code>
extension SomeType {
// 加到SomeType的新功能寫到這里
}
</code></pre>
一個(gè)擴(kuò)展可以擴(kuò)展一個(gè)已有類型值朋,使其能夠適配一個(gè)或多個(gè)協(xié)議(protocol)叹侄。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí),接口的名字應(yīng)該完全按照類或結(jié)構(gòu)體的名字的方式進(jìn)行書寫:
<pre><code>
extension SomeType: SomeProtocol, AnotherProctocol {
// 協(xié)議實(shí)現(xiàn)寫到這里
}
</code></pre>

按照這種方式添加的協(xié)議遵循者(protocol conformance)被稱之為在擴(kuò)展中添加協(xié)議遵循者

計(jì)算型屬性(Computed Properties)

擴(kuò)展可以向已有類型添加計(jì)算型實(shí)例屬性和計(jì)算型類型屬性昨登。下面的例子向 Swift 的內(nèi)建Double類型添加了5個(gè)計(jì)算型實(shí)例屬性趾代,從而提供與距離單位協(xié)作的基本支持。
<pre><code>
extension Double {
var km: Double { return self * 1_000.0 }
var m : Double { return self }
var cm: Double { return self / 100.0 }
var mm: Double { return self / 1_000.0 }
var ft: Double { return self / 3.28084 }
}
let oneInch = 25.4.mm
println("One inch is (oneInch) meters")
// 打印輸出:"One inch is 0.0254 meters"
let threeFeet = 3.ft
println("Three feet is (threeFeet) meters")
// 打印輸出:"Three feet is 0.914399970739201 meters"
</code></pre>

這些計(jì)算屬性表達(dá)的含義是把一個(gè)Double型的值看作是某單位下的長度值丰辣。即使它們被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算型屬性撒强,但這些屬性仍可以接一個(gè)帶有dot語法的浮點(diǎn)型字面值,而這恰恰是使用這些浮點(diǎn)型字面量實(shí)現(xiàn)距離轉(zhuǎn)換的方式笙什。

在上述例子中飘哨,一個(gè)Double型的值1.0被用來表示“1米”。這就是為什么m計(jì)算型屬性返回self——表達(dá)式1.m被認(rèn)為是計(jì)算1.0的Double值琐凭。

其它單位則需要一些轉(zhuǎn)換來表示在米下測量的值芽隆。1千米等于1,000米,所以km計(jì)算型屬性要把值乘以1_000.00來轉(zhuǎn)化成單位米下的數(shù)值。類似地摆马,1米有3.28024英尺臼闻,所以ft計(jì)算型屬性要把對應(yīng)的Double值除以3.28024來實(shí)現(xiàn)英尺到米的單位換算。

這些屬性是只讀的計(jì)算型屬性囤采,所有從簡考慮它們不用get關(guān)鍵字表示。它們的返回值是Double型惩淳,而且可以用于所有接受Double的數(shù)學(xué)計(jì)算中:

<pre><code>
let aMarathon = 42.km + 195.m
println("A marathon is (aMarathon) meters long")
// 打印輸出:"A marathon is 42495.0 meters long"
</code></pre>

注意:
擴(kuò)展可以添加新的計(jì)算屬性蕉毯,但是不可以添加存儲屬性,也不可以向已有屬性添加屬性觀測器(property observers)思犁。


構(gòu)造器(Initializers)

擴(kuò)展可以向已有類型添加新的構(gòu)造器代虾。這可以讓你擴(kuò)展其它類型,將你自己的定制類型作為構(gòu)造器參數(shù)激蹲,或者提供該類型的原始實(shí)現(xiàn)中沒有包含的額外初始化選項(xiàng)棉磨。

注意:
如果你使用擴(kuò)展向一個(gè)值類型添加一個(gè)構(gòu)造器,該構(gòu)造器向所有的存儲屬性提供默認(rèn)值学辱,而且沒有定義任何定制構(gòu)造器(custom initializers)乘瓤,那么對于來自你的擴(kuò)展構(gòu)造器中的值類型,你可以調(diào)用默認(rèn)構(gòu)造器(default initializers)和成員級構(gòu)造器(memberwise initializers)策泣。 正如在值類型的構(gòu)造器授權(quán)中描述的衙傀,如果你已經(jīng)把構(gòu)造器寫成值類型原始實(shí)現(xiàn)的一部分,上述規(guī)則不再適用萨咕。

下面的例子定義了一個(gè)用于描述幾何矩形的定制結(jié)構(gòu)體Rect统抬。這個(gè)例子同時(shí)定義了兩個(gè)輔助結(jié)構(gòu)體Size和Point,它們都把0.0作為所有屬性的默認(rèn)值:
<pre><code>
struct Size {
var width = 0.0, height = 0.0
}
struct Point {
var x = 0.0, y = 0.0
}
struct Rect {
var origin = Point()
var size = Size()
}
</code></pre>

因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)體Rect提供了其所有屬性的默認(rèn)值危队,所以正如默認(rèn)構(gòu)造器中描述的聪建,它可以自動接受一個(gè)默認(rèn)的構(gòu)造器和一個(gè)成員級構(gòu)造器。這些構(gòu)造器可以用于構(gòu)造新的Rect實(shí)例:

let defaultRect = Rect()
let memberwiseRect = Rect(origin: Point(x: 2.0, y: 2.0),
size: Size(width: 5.0, height: 5.0))
你可以提供一個(gè)額外的使用特殊中心點(diǎn)和大小的構(gòu)造器來擴(kuò)展Rect結(jié)構(gòu)體:

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)
}
}
這個(gè)新的構(gòu)造器首先根據(jù)提供的center和size值計(jì)算一個(gè)合適的原點(diǎn)茫陆。然后調(diào)用該結(jié)構(gòu)體自動的成員構(gòu)造器init(origin:size:)金麸,該構(gòu)造器將新的原點(diǎn)和大小存到了合適的屬性中:

let centerRect = Rect(center: Point(x: 4.0, y: 4.0),
size: Size(width: 3.0, height: 3.0))
// centerRect的原點(diǎn)是 (2.5, 2.5),大小是 (3.0, 3.0)
注意:

如果你使用擴(kuò)展提供了一個(gè)新的構(gòu)造器盅弛,你依舊有責(zé)任保證構(gòu)造過程能夠讓所有實(shí)例完全初始化钱骂。

方法(Methods)

擴(kuò)展可以向已有類型添加新的實(shí)例方法和類型方法。下面的例子向Int類型添加一個(gè)名為repetitions的新實(shí)例方法:

extension Int {
func repetitions(task: () -> ()) {
for i in 0..self {
task()
}
}
}
這個(gè)repetitions方法使用了一個(gè)() -> ()類型的單參數(shù)(single argument)挪鹏,表明函數(shù)沒有參數(shù)而且沒有返回值见秽。

定義該擴(kuò)展之后,你就可以對任意整數(shù)調(diào)用repetitions方法,實(shí)現(xiàn)的功能則是多次執(zhí)行某任務(wù):

3.repetitions({
println("Hello!")
})
// Hello!
// Hello!
// Hello!
可以使用 trailing 閉包使調(diào)用更加簡潔:

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

修改實(shí)例方法(Mutating Instance Methods)

通過擴(kuò)展添加的實(shí)例方法也可以修改該實(shí)例本身讨盒。結(jié)構(gòu)體和枚舉類型中修改self或其屬性的方法必須將該實(shí)例方法標(biāo)注為mutating解取,正如來自原始實(shí)現(xiàn)的修改方法一樣。

下面的例子向Swift的Int類型添加了一個(gè)新的名為square的修改方法返顺,來實(shí)現(xiàn)一個(gè)原始值的平方計(jì)算:

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

下標(biāo)(Subscripts)

擴(kuò)展可以向一個(gè)已有類型添加新下標(biāo)禀苦。這個(gè)例子向Swift內(nèi)建類型Int添加了一個(gè)整型下標(biāo)蔓肯。該下標(biāo)[n]返回十進(jìn)制數(shù)字從右向左數(shù)的第n個(gè)數(shù)字

123456789[0]返回9
123456789[1]返回8
…等等

extension Int {
subscript(digitIndex: Int) -> Int {
var decimalBase = 1
for _ in 1...digitIndex {
decimalBase *= 10
}
return (self / decimalBase) % 10
}
}
746381295[0]
// returns 5
746381295[1]
// returns 9
746381295[2]
// returns 2
746381295[8]
// returns 7
如果該Int值沒有足夠的位數(shù),即下標(biāo)越界振乏,那么上述實(shí)現(xiàn)的下標(biāo)會返回0蔗包,因?yàn)樗鼤跀?shù)字左邊自動補(bǔ)0:

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

嵌套類型(Nested Types)

擴(kuò)展可以向已有的類、結(jié)構(gòu)體和枚舉添加新的嵌套類型:

extension Character {
enum Kind {
case Vowel, Consonant, Other
}
var kind: Kind {
switch String(self).lowercaseString {
case "a", "e", "i", "o", "u":
return .Vowel
case "b", "c", "d", "f", "g", "h", "j", "k", "l", "m",
"n", "p", "q", "r", "s", "t", "v", "w", "x", "y", "z":
return .Consonant
default:
return .Other
}
}
}
該例子向Character添加了新的嵌套枚舉慧邮。這個(gè)名為Kind的枚舉表示特定字符的類型调限。具體來說,就是表示一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的拉丁腳本中的字符是元音還是輔音(不考慮口語和地方變種)误澳,或者是其它類型耻矮。

這個(gè)類子還向Character添加了一個(gè)新的計(jì)算實(shí)例屬性,即kind忆谓,用來返回合適的Kind枚舉成員裆装。

現(xiàn)在,這個(gè)嵌套枚舉可以和一個(gè)Character值聯(lián)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
函數(shù)printLetterKinds的輸入是一個(gè)String值并對其字符進(jìn)行迭代倡缠。在每次迭代過程中哨免,考慮當(dāng)前字符的kind計(jì)算屬性,并打印出合適的類別描述毡琉。所以printLetterKinds就可以用來打印一個(gè)完整單詞中所有字母的類型铁瞒,正如上述單詞"hello"所展示的。

注意:

由于已知character.kind是Character.Kind型桅滋,所以Character.Kind中的所有成員值都可以使用switch語句里的形式簡寫慧耍,比如使用 .Vowel代替Character.Kind.Vowel

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