Swift泛型定義:同時限定T的類(class)和多協議(protocol)

swift 可以定義模板函數,如:

func testFunc<T>(datas: [T]) -> T{
    //處理
}

這里有個T,使用指代類型的,這個方法定義出來,可以用來處理任意的數組:

let names = [String]()
testFunc(names)

let names2 = [Int]()
testFunc(names)

傳入String的數組,T就是String;傳入Int的數組,T就是Int.這個方法就像是一個模板,有了它,可以復刻出許多個不同的版本。

問題1:我想要這個T是具有某個特定方法的

舉個常用的例子:

比如寫一個用來找最小值的方法,func min<T>(datas: [T]) -> T?,我肯定是希望它能處理數字、字符串、日期,甚至是自定義類的對象,那就需要這個被排序的數組里的對象,必須得實現一個比較的函數, 這個我才能知道那個大那個小,才能排序。而且我只需要這個比較函數就可以對所有類通用了。

比如可以寫成:

func min<T>(datas: [T]) -> T?{
    if datas.count == 0 {
        return nil
    }
    
    var min: T = datas.first!
    for data in datas {
        if data.compareTo(min) < 0{
            min = data
        }
    }
    
    return min
    
}

里面用了compareTo方法。我要怎么確定這個T一定是有這個方法的呢?

祭出法寶:protocol

聯想:一些人困惑協議有什么用?跟block/閉包有什么區別?這里的功能就是閉包無法替代協議的,其實協議和委托是可以不一起行動的。

定義一個協議:

protocol Comparable : NSObjectProtocol{
    /**
     和其他對象比較
     - parameter other: 其他對象
     - returns: 0 相等 -1 小于 1 大于
     */
    func compareTo(other: Self) -> Int
}

然后把方法定義修改為:

func min<T:Comparable>(datas: [T]) -> T?

T后面限定了類型,指定了這個T是遵循類Comparable這個協議的,那么也就具有了compareTo這個方法。在我理解里,協議的核心就在這:表明某個類具有特定的方法/能力

問題2:多個協議怎么辦?

假如我想處理的T類型是需要具有兩個不同的能力,舉個現實的例子:一個榨汁機,它接收的東西應該同時具有可被碾碎和出水兩個特性,這兩個特性是分開的,因為餅干不出水和椰子碾不碎。對應到代碼,可悲碾碎是一個protocol里的一個方法,會出水是另一個protocol的方法。

多個協議只需要寫成:

func min<T:protocol<testProtocol1,testProtocol2>>(datas: [T]) -> T?

把兩個協議用protocol關鍵字裝起來就好了。

問題3:如果我還想這個T是某個特定的類呢?

比如我想T是class1這個類的對象,同時遵循testProtocol1和testProtocol2,怎么寫?

祭出法寶:where關鍵字

方法寫成:

func findMinTemplateFunc<T : testCalss
    where T :protocol<testProtocol1,testProtocol2>>(datas: [T]) -> T?

把協議的限定方法where里面去,where還有其他用法,我也沒太用過,就不說了。

這個需求看起來好像很難發生,但只需要想一個東西就有了:抽象類。swift/OC里沒強掉這個概念,但是這個東西是存在的,比如CoreData里面的NSManageredObject,你會直接使用這個類來構造對象嗎?肯定不會,肯定要建自己的數據實體,也就是NSManageredObject的子類來操作了。

當有了抽象類做父類的時候,你處理的都是子類,如果你寫一個針對子類的模板方法,有些子類實現了testProtocol1,有些實現了testProtocol2,有些沒有。這時,就必須類、協議同時限定才能達到效果。

最后貼段例子:

加入找出數組里最小值,每個值根據value1 \ value2 和rate做一段算法后的值來比較:

protocol testProtocol1: NSObjectProtocol {
    func value1() -> Int;
}

protocol testProtocol2: NSObjectProtocol {
    func value2() -> Int;
}

//類似虛類的東西,比如NSManagedObject這種類,是不可能直接使用它來構建對象的,肯定是要配合自己建的CoreData實體
class testCalss: NSObject {
    var rate: Int? = 1
}

func findMinTemplateFunc<T : testCalss
    where T :protocol<testProtocol1,testProtocol2>>(datas: [T]) -> T?{
    if datas.count == 0 {
        return nil
    }
    var min : T = datas.first!
    var minRealValue = min.value1() * 10 + min.value2() * 100
    if let rate = min.rate {
        minRealValue *= minRealValue * rate
    }
    
    for data in datas {
        var realValue = data.value1() * 10 + data.value2() * 100
        if let rate = data.rate {
            realValue *= realValue * rate
        }
        
        if realValue < minRealValue {
            min = data
            minRealValue = realValue
        }
    }
    
    return min
}

//例子

class subClass1: testCalss, testProtocol1, testProtocol2 {
    
    func value1() -> Int {
        return Int(arc4random() % 10)
    }
    func value2() -> Int {
        return Int(arc4random() % 20)
    }
}

class subClass2: testCalss, testProtocol1, testProtocol2 {
    func value1() -> Int {
        return Int(arc4random() % 100)
    }
    func value2() -> Int {
        return Int(arc4random() % 200)
    }
}

func runTest(){
    var array1 = [subClass1]()
    for _ in 0...99 {
        array1.append(subClass1())
    }
    
    findMinTemplateFunc(array1)
    
    var array2 = [subClass2]()
    for _ in 0...99 {
        array2.append(subClass2())
    }
    
    findMinTemplateFunc(array1)
}

runTest()
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