Swift(二十二)類型轉換

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類型轉換是一種檢查示例的一種方式,也是讓實例作為它的父類或者子類的一種方式。

類型轉換在Swift中使用is 和 as操作符實現。這兩個操作符提供了一種簡單達意的方式去檢查值的類型或者轉換它的類型。

你也可以用來檢查一個類是否實現了某個協議,請參閱<a >檢查協議一致性</a>

定義一個類層次作為例子
你可以將它用在類和子類的層次結構上,檢查特定類實例的類型并且轉換這個類實例的類型成為這個層次結構中的其他類型。這下面的三個代碼段定義了一個類層次和一個array包含了幾個這些類的實例,作為類型轉換的例子。

第一個代碼片段定義了一個新的基礎類MediaItem。這個類為任何出現在數字媒體庫的項提供基礎功能。特別的,它聲明了一個 String 類型的 name 屬性,和一個init name初始化器。(它假定所有的媒體項都有個名稱。)

class MediaItem { 
    var name: String 
    init(name: String) { 
        self.name = name 
    } 
} 

下一個代碼段定義了 MediaItem 的兩個子類。第一個子類Movie,在父類(或者說基類)的基礎上增加了一個 director(導演) 屬性,和相應的初始化器。第二個類在父類的基礎上增加了一個 artist(藝術家) 屬性,和相應的初始化器:

class Movie: MediaItem { 
    var director: String 
    init(name: String, director: String) { 
        self.director = director 
        super.init(name: name) 
    } 
} 
class Song: MediaItem { 
    var artist: String 
    init(name: String, artist: String) { 
        self.artist = artist 
        super.init(name: name) 
    } 
} 

最后一個代碼段創建了一個array常量 library ,包含兩個Movie實例和三個Song實例。library的類型是在它被初始化時根據它的array標記符和里面的內容(ps: literal: 標記符其實就是指“[”和“]”,雖然蘋果官方的翻譯里翻譯為字面當總感覺不好理解,有點奇怪。不如翻譯為標記符)推斷來的。Swift的類型檢測器能夠演繹出Movie 和 Song 有共同的父類 MediaItem ,所以它推斷出 MediaItem[] 類作為 library 的類型。

let library = [ 
Movie(name: "Casablanca", director: "Michael Curtiz"), 
Song(name: "Blue Suede Shoes", artist: "Elvis Presley"), 
Movie(name: "Citizen Kane", director: "Orson Welles"), 
Song(name: "The One And Only", artist: "Chesney Hawkes"), 
Song(name: "Never Gonna Give You Up", artist: "Rick Astley") 
] 
// the type of "library" is inferred to be MediaItem[] 

在幕后library 里存儲的項依然是 Movie 和 Song 類型的,但是,若你迭代它,取出的實例會是 MediaItem 類型的,而不是 Movie 和 Song 類型的。為了讓它們作為它們本來的類型工作,你需要檢查它們的類型或者向下轉換它們的類型到其它類型,就像下面描述的一樣。

檢查類型
用類型檢查操作符(is)來檢查一個實例是否屬于特定子類型。類型檢查操作符返回 true 若實例屬于那個子類型,若不屬于返回 false 。

下面的例子定義了連個變量,movieCount 和 songCount,用來計算數組library 中 Movie 和 Song 類型的實例數量。

var movieCount = 0 
var songCount = 0 
  
for item in library { 
    if item is Movie {  //類似于OC里面的isKindOfClass
        ++movieCount 
    } else if item is Song { 
        ++songCount 
    } 
} 
  
print("Media library contains \\\\(movieCount) movies and \\\\(songCount) songs") 
// prints "Media library contains 2 movies and 3 songs" 

示例迭代了數組 library 中的所有項。每一次, for-in 循環設置 item 常量的值為數組中的下一個 MediaItem。

若當前 MediaItem 是一個 Movie 類型的實例, item is Movie 返回 true,相反返回 false。同樣的,item is Song檢查item是否為Song類型的實例。在循環末尾,movieCount 和 songCount的值就是被找到屬于各自的類型的實例數量。

as和is區別

let arr = [
    MediaItem(name:"--"),
    Movie(name: "Casablanca", director: "Michael Curtiz"),
]
arr.count //2
//as用于解析出實際的類型
arr[0] as MediaItem //MediaItem
arr[1] as MediaItem //Movie
//is用于判斷是否為該類或者該類的子類
arr[0] is Movie//false
arr[0] is MediaItem//true
arr[1] is MediaItem//true

向下轉型(簡稱下轉)

某類型的一個常量或變量可能在幕后實際上屬于一個子類。你可以相信,上面就是這種情況。你可以嘗試向下轉到它的子類型,用類型轉換操作符(as)

因為向下轉型可能會失敗,類型轉換操作符帶有兩種不同形式。可選形式( optional form) as? 返回一個你試圖下轉成的類型的可選值(optional value)。強制形式 as 把試圖向下轉型和強制解包(force-unwraps)結果作為一個混合動作。

當你不確定下轉可以成功時,用類型轉換的可選形式(as?)。可選形式的類型轉換總是返回一個可選值(optional value),并且若下轉是不可能的,可選值將是 nil 。這使你能夠檢查下轉是否成功。

只有你可以確定下轉一定會成功時,才使用強制形式。當你試圖下轉為一個不正確的類型時,強制形式的類型轉換會觸發一個runtime error。

下面的例子,迭代了library里的每一個 MediaItem ,并打印出適當的描述。要這樣做,item需要真正作為Movie 或 Song的類型來使用。不僅僅是作為 MediaItem。為了能夠使用Movie 或 Song的 director 或 artist屬性,這是必要的。

在這個示例中,數組中的每一個item可能是 Movie 或 Song。 事前你不知道每個item的真實類型,所以這里使用可選形式的類型轉換 (as?)去檢查循環里的每次下轉:

for item in library {
  if let movie = item as? Movie {
        print("Movie: \\\\(movie.name), dir. \\\\(movie.director)")
  } else if let song = item as? Song {
        print("Song: \\\\(song.name), by \\\\(song.artist)")
  }
}
// Movie: Casablanca, dir. Michael Curtiz
// Song: Blue Suede Shoes, by Elvis Presley
// Movie: Citizen Kane, dir. Orson Welles
// Song: The One And Only, by Chesney Hawkes
// Song: Never Gonna Give You Up, by Rick Astley

示例首先試圖將 item 下轉為 Movie。因為 item 是一個 MediaItem 類型的實例,它可能是一個Movie;同樣,它可能是一個 Song,或者僅僅是基類 MediaItem。因為不確定,as?形式試圖下轉時返還一個可選值。 item as? Movie 的返回值是Movie?類型或 “optional Movie”。

當應用在兩個Song實例時,下轉為 Movie 失敗。為了處理這種情況,上面的實例使用了可選綁定(optional binding)來檢查optional Movie真的包含一個值(這個是為了判斷下轉是否成功。)可選綁定是這樣寫的“if let movie = item as? Movie”,可以這樣解讀:

“嘗試將 item 轉為 Movie類型。若成功,設置一個新的臨時常量 movie 來存儲返回的optional Movie”

若下轉成功,然后movie的屬性將用于打印一個Movie實例的描述,包括它的導演的名字director。當Song被找到時,一個相近的原理被用來檢測 Song 實例和打印它的描述。

注意:轉換沒有真的改變實例或它的值。潛在的根本的實例保持不變;只是簡單地把它作為它被轉換成的類來使用。


Any和AnyObject的轉換

Swift為不確定類型提供了兩種特殊類型別名:

  1. AnyObject可以代表任何class類型的實例。
  2. Any可以表示任何類型,除了方法類型(function types)。
let someObjects: [AnyObject] = [
    Movie(name: "2001: A Space Odyssey", director: "Stanley Kubrick"),
    Movie(name: "Moon", director: "Duncan Jones"),
    Movie(name: "Alien", director: "Ridley Scott")
]

for object in someObjects {
    let movie = object as! Movie //注意,這里需要解析,在2.x版本中不需要解析
    print("Movie: '\\(movie.name)', dir. \\(movie.director)")
}

for movie in someObjects as! [Movie] {
    print("Movie: '\\(movie.name)', dir. \\(movie.director)")
}

Any類型
這里有個示例,使用 Any 類型來和混合的不同類型一起工作,包括非class類型。它創建了一個可以存儲Any類型的數組things:

var things = [Any]()
things.append(0)
things.append(0.0)
things.append(42)
things.append(3.14159)
things.append("hello")
things.append((3.0, 5.0))
things.append(Movie(name: "Ghostbusters", director: "Ivan Reitman"))
things.append({ (name: String) -> String in "Hello, \\(name)" })

things 數組包含兩個 Int 值,2個 Double 值,1個 String 值,一個元組 (Double, Double) ,Ivan Reitman導演的電影“Ghostbusters”。

你可以在 switch cases里用is 和 as 操作符來發覺只知道是 Any 或 AnyObject的常量或變量的類型。 下面的示例迭代 things數組中的每一項的并用switch語句查找每一項的類型。這幾種switch語句的情形綁定它們匹配的值到一個規定類型的常量,讓它們可以打印它們的值:

for thing in things { 
    switch thing { 
    case 0 as Int: 
        println("zero as an Int") 
    case 0 as Double: 
        println("zero as a Double") 
    case let someInt as Int: 
        println("an integer value of \\(someInt)") 
    case let someDouble as Double where someDouble > 0: 
        println("a positive double value of \\(someDouble)") 
    case is Double: 
        println("some other double value that I don't want to print") 
    case let someString as String: 
        println("a string value of \\"\\(someString)\\"") 
    case let (x, y) as (Double, Double): 
        println("an (x, y) point at \\(x), \\(y)") 
    case let movie as Movie: 
        println("a movie called '\\(movie.name)', dir. \\(movie.director)") 
    default: 
        println("something else") 
    } 
} 

注意
該Any類型表示任何類型的值,包括可選類型。如果你使用的類型的值是可選值,swift會給你一個警告。如果你確實需要使用一個可選的值作為Any值,可以使用as操作符顯式轉換為可選Any

如下圖所示。

let optionalNumber: Int? = 3
things.append(optionalNumber) // Warning
things.append(optionalNumber as Any) // No warning

警告的fix

//如果是一個可選類型,可使用如下修改方式
things.append(optionalNumber ?? <#default value#>)        // 給可選值一個默認值
things.append(optionalNumber!)        // Warning  //解析可選值
things.append(optionalNumber as Any)        // Warning //聲明為Any
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