Swift中的模式匹配

模式匹配

模式匹配是 Swift 中非常常見(jiàn)的一種編程模式合瓢,使用模式匹配晴楔,可以幫助我們寫出簡(jiǎn)明峭咒、清晰以及易讀的代碼讹语,使我們的代碼變得簡(jiǎn)潔而強(qiáng)大。

條件判斷中的模式匹配

條件判斷是我們使用最普遍的流程控制短条,在 Swift 中才菠,只能接受 Bool 類型的值作為條件體赋访;除了直接判斷 Bool 值之外缓待,我們還能使用使用條件語(yǔ)句進(jìn)行可選綁定旋炒,這在我們開(kāi)發(fā)中是非常常用的方式签杈。

匹配枚舉值

在 Swift 中答姥,創(chuàng)建的枚舉類型默認(rèn)是不可比較的(沒(méi)有實(shí)現(xiàn)Comparable協(xié)議),這就意味著我們不能直接使用==操作符來(lái)判斷兩個(gè)枚舉值是否相等尚粘,這種情況下敲长,需要使用模式匹配:

創(chuàng)建一個(gè)枚舉類型:

enum Result {
    case success
    case failure
}

初始化一個(gè)枚舉值:

let result = Result.success

使用模式匹配來(lái)判斷創(chuàng)建的枚舉值的值:

if case .success = result {
    print("Value of result is success.")
}

可選綁定

創(chuàng)建一個(gè)可選值:

let optionalInt: Int? = 1

使用可選綁定的方式進(jìn)行解包:

if let val = optionalInt {
    print("The value of optionalInt is (val)")
}
func handleGuard() {
    guard let val = optionalInt else {
        return
    }
    print("The value of optionalInt is (val)")
}
handleGuard()

可選綁定的另外一種模式潘明,這也是可選綁定中最基礎(chǔ)的模式:

if case .some(let val) = optionalInt {
    print("The value of optionalInt is (val)")
}

還可以簡(jiǎn)化為:

if case let val? = optionalInt {
    print("The value of optionalInt is (val)")
}

循環(huán)中的模式匹配

問(wèn)題來(lái)了钳降,if let 模式的可選綁定腌巾,只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)可選值的綁定澈蝙,如果我們需要匹配一個(gè)數(shù)組里邊的可選值怎么辦呢?這時(shí)候我們就不能使用 if let 的形式了礁击,需要使用到 if case let 的形式

創(chuàng)建一個(gè)包含可選值的數(shù)組:

let values: [Int?] = [1, nil, 3, nil, 5, nil, 7, nil, 9, nil]

進(jìn)行遍歷:

for val in values {
    print("Value in values is (String(describing: val))")
}

或者:

var valuesIterator = values.makeIterator()
while let val = valuesIterator.next() {
    print("Value in values is (String(describing: val))")
}

我們得到了所有的值與可選值哆窿,如果我們需要過(guò)濾可選值厉斟,我們可以這樣做:

for val in values.compactMap({ $0 }) {
    print("Value in values is (val)")
}

這樣做擦秽,增加了時(shí)間復(fù)雜度漩勤,需要進(jìn)行兩次遍歷才能將數(shù)據(jù)過(guò)濾出來(lái)越败。我們可以使用模式匹配的方式來(lái)這樣做:

for case let val? in values {
    print("Value in values is (val)")
}

或者:

valuesIterator = values.makeIterator()
while let val = valuesIterator.next(), val != nil {
    print("Value in values is (String(describing: val))")
}

這樣就可以將 nil 值給過(guò)濾了誉己,是不是很簡(jiǎn)單巨双?還可以使用 for case 匹配枚舉值數(shù)組:

let results: [Result] = [.success, .failure]
for case .success in results {
    print("Values in results contains success.")
    break
}

對(duì)于復(fù)雜的枚舉類型:

enum NetResource {
    case http(resource: String)
    case ftp(resource: String)
}

let nets: [NetResource] = [.http(resource: "https://www.baidu.com"), .http(resource: "https://www.apple.cn"), .ftp(resource: "ftp://192.0.0.1")]

過(guò)濾 http 的值:

for case .http(let resource) in nets {
    print("HTTP resource (resource)")
}

for 循環(huán)使用 where 從句

除此之外筑累,我們還可以在 for 循環(huán)后邊跟上一個(gè) where 從句來(lái)進(jìn)行模式匹配:

for notNilValue in values where notNilValue != nil {
    print("Not nil value: (String(describing: notNilValue!))")
}

查詢一個(gè)數(shù)組里邊所有能被3整除的數(shù):

let rangeValues = Array(0...999)
for threeDivideValue in rangeValues where threeDivideValue % 3 == 0 {
    print("Three devide value: (threeDivideValue)")
}

查詢所有含有3的數(shù):

for containsThree in rangeValues where String(containsThree).contains("3") {
    print("Value contains three: (containsThree)")
}

Switch 中的模式匹配

Switch 中的模式匹配也很常用慢宗,在 Switch 中合理地使用模式匹配可以為我們帶來(lái)很多好處,可以使我們的代碼更簡(jiǎn)潔敏晤,同時(shí)可以減少代碼量和增加開(kāi)發(fā)效率缅茉。

區(qū)間匹配

let value = 188

switch value {
case 0..<50:
    print("The value is in range [0, 50)")
case 50..<100:
    print("The value is in range [50, 100)")
case 100..<150:
    print("The value is in range [100, 150)")
case 150..<200:
    print("The value is in range [150, 200)")
case 200...:
    print("The value is in range [200, ")
default: break
}

// The value is in range [150, 200)

匹配元組類型

創(chuàng)建一個(gè)元組類型:

let tuples: (Int, String) = (httpCode: 404, status: "Not Found.")

進(jìn)行匹配:

switch tuples {
case (400..., let status):
    print("The http code is 40x, http status is (status)")
default: break
}

創(chuàng)建一個(gè)點(diǎn):

let somePoint = (1, 1)

進(jìn)行匹配:

switch somePoint {
case (0, 0):
    print("(somePoint) is at the origin")
case (_, 0):
    print("(somePoint) is on the x-axis")
case (0, _):
    print("(somePoint) is on the y-axis")
case (-2...2, -2...2):
    print("(somePoint) is inside the box")
default:
    print("(somePoint) is outside of the box")
}

如上译打,我們?cè)谄ヅ涞臅r(shí)候可以使用下劃線 _ 對(duì)值進(jìn)行忽略:

switch tuples {
case (404, _):
    print("The http code is 404 not found.")
default: break
}

switch case 中使用 where 從句

在 case 中使用 where 從句可以使我們的模式匹配看起來(lái)更加精簡(jiǎn)拇颅,使匹配的模式更加緊湊:

let yetAnotherPoint = (1, -1)
switch yetAnotherPoint {
case let (x, y) where x == y:
    print("((x), (y)) is on the line x == y")
case let (x, y) where x == -y:
    print("((x), (y)) is on the line x == -y")
case let (x, y):
    print("((x), (y)) is just some arbitrary point")
}

總結(jié)

Swift 中模式匹配的種類

模式匹配可以說(shuō)是 Swift 中非常強(qiáng)大的一種編程模式樟插,使用良好的模式匹配,可以幫助我們寫出簡(jiǎn)介搪缨、優(yōu)雅的代碼勉吻,Swift 中的模式匹配包括以下種類:

  • 條件判斷:if, guard
  • 可選綁定:if let, guard let, while let ...
  • 循環(huán)體:for, while, repeat while
  • switch
  • do catch

什么時(shí)候使用 where 從句旅赢?

我們可以在前文的例子中看到,在很多進(jìn)行模式匹配的地方還使用了 where 從句短纵,where 從句的作用就相當(dāng)于在模式匹配的基礎(chǔ)上在加上條件限制香到,使用 where 從句等價(jià)于:

for notNilValue in values {
    if notNilValue != nil {
        print("Not nil value: (String(describing: notNilValue!))")
    }
}

可以看出,使用 where 從句可以使我們的代碼更加簡(jiǎn)潔和易讀千绪,什么時(shí)候使用 where 荸型? 或者說(shuō)在哪里可以使用 where 炸茧? Swift 文檔中并沒(méi)有對(duì) where 的詳細(xì)使用進(jìn)行介紹梭冠,但是在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),where 可以使用在以下地方:

  • for 循環(huán)語(yǔ)句
  • switch 分支

而對(duì)于 if, guardwhile 蔓倍,我們不能在其后面添加 where 從句润脸,因?yàn)樗麄儽旧砜梢赃M(jìn)行多個(gè)條件的組合. where 從句還有一個(gè)用法就是對(duì)泛型類型進(jìn)行類型約束毙驯,這在泛型的章節(jié)中會(huì)有介紹.

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