深入講解Swift中的模式匹配

在Swift中,一些模式已經被語言特性所吸收,你在使用Swift甚至察覺不出這類問題的存在,下面這篇文章主要給大家介紹了關於Swift中模式匹配的相關資料,文中通過示例代碼介紹的非常詳細,需要的朋友可以參考下

模式匹配

模式匹配是 Swift 中非常常見的一種編程模式,使用模式匹配,可以幫助我們寫出簡明、清晰以及易讀的代碼,使我們的代碼變得簡潔而強大。

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,在 Swift 中,只能接受 Bool 類型的值作爲條件體;除了直接判斷 Bool 值之外,我們還能使用使用條件語句進行可選綁定,這在我們開發中是非常常用的方式。

匹配枚舉值

在 Swift 中,創建的枚舉類型默認是不可比較的(沒有實現Comparable協議),這就意味着我們不能直接使用==操作符來判斷兩個枚舉值是否相等,這種情況下,需要使用模式匹配:

創建一個枚舉類型:

enum Result {
 case success
 case failure
}

初始化一個枚舉值:

let result = Result.success

使用模式匹配來判斷創建的枚舉值的值:

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

可選綁定

創建一個可選值:

let optionalInt: Int? = 1

使用可選綁定的方式進行解包:

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,這也是可選綁定中最基礎的模式:

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

還可以簡化爲:

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

循環中的模式匹配

問題來了,if let 模式的可選綁定,只能實現一個可選值的綁定,如果我們需要匹配一個數組裏邊的可選值怎麼辦呢?這時候我們就不能使用 if let 的形式了,需要使用到 if case let 的形式

創建一個包含可選值的數組:

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

進行遍歷:

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,如果我們需要過濾可選值,我們可以這樣做:

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

這樣做,增加了時間複雜度,需要進行兩次遍歷才能將數據過濾出來。我們可以使用模式匹配的方式來這樣做:

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 值給過濾了,是不是很簡單?還可以使用 for case 匹配枚舉值數組:

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

對於複雜的枚舉類型:

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)]

過濾 http 的值:

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

for 循環使用 where 從句

除此之外,我們還可以在 for 循環後邊跟上一個 where 從句來進行模式匹配:

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

查詢一個數組裏邊所有能被3整除的數:

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:

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,在 Switch 中合理地使用模式匹配可以爲我們帶來很多好處,可以使我們的代碼更簡潔,同時可以減少代碼量和增加開發效率。

區間匹配

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

創建一個元組類型:

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

進行匹配:

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

創建一個點:

let somePoint = (1, 1)

進行匹配:

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,我們在匹配的時候可以使用下劃線 _ 對值進行忽略:

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

在 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更加精簡,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

Swift 中模式匹配的種類

模式匹配可以說是 Swift 中非常強大的一種編程模式,使用良好的模式匹配,可以幫助我們寫出簡介、優雅的代碼,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 ...
  • 循環體:for, while, repeat while
  • switch
  • do catch

什麼時候使用 where 從句?

我們可以在前文的例子中看到,在很多進行模式匹配的地方還使用了 where 從句,where 從句的作用就相當於在模式匹配的基礎上在加上條件限制,使用 where 從句等價於:

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潔和易讀,什麼時候使用 where ? 或者說在哪裏可以使用 where ? Swift 文檔中並沒有對 where 的詳細使用進行介紹,但是在實踐中發現,where 可以使用在以下地方:

  • for 循環語句
  • switch 分支

而對於 if, guard 與 while ,我們不能在其後面添加 where 從句,因爲他們本身可以進行多個條件的組合. where 從句還有一個用法就是對泛型類型進行類型約束,這在泛型的章節中會有介紹.

好了,以上就是這篇文章的全部內容了,希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,如果有疑問大家可以留言交流,謝謝大家對神馬文庫的支持。

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