Swift 5.0新特性

Raw strings

相關資料 SE-0200
原始字符串,說白了就是所見即所得,輸入的字符串長什么樣子,輸出的就長什么樣子(某些字符串插值的情況先不討論)
市面上大部分的編程語言,聲明使用字符串的時候用的都是引號"",但是當字符串中出現(xiàn)""的時候,字符串中的""可能被當作該字符串的結(jié)束標志,從而導致奇奇怪怪的錯誤。
因此,先驅(qū)者們就引入了轉(zhuǎn)義字符\(escape character),當字符串中需要某些特殊字符的時候,就需要在這些特殊字符前面加上轉(zhuǎn)義字符,方便編譯器對字符串進行處理。但是如果需要輸入轉(zhuǎn)義字符呢?那就需要在\前面再加一個\。這樣的字符串雖然可以讓編譯器識別,但是對于代碼的編寫者和閱讀者來說,過程還是有些痛苦的。
為了解決這個問題,Swift就引入了Raw string,使用方法是在你的字符串前后加上一個或多個#

let rain = #"The "rain" in "Spain" falls mainly on the Spaniards."#

可以看到,無論字符串中有多少""都可以很好識別
有的人可能要問了,要是字符串中有"#符號呢?注意了,我們前面說的是一個或多個,沒錯,這時候我們需要做的只需要增加#的數(shù)量的就行了,不過開頭和結(jié)尾的#數(shù)量要保持一致

let str = ##"My dog said "woof"#gooddog"##

那我們的字符串插值怎么辦?加上一個#即可

let answer = 42
//before
let dontpanic = "The answer is \(answer)."
//now
let dontpanic = #"The answer is \#(answer)."#

同樣的Raw strings也支持Swift的多行字符串

let multiline = #"""
The answer to life,
the universe,
and everything is \#(answer).
"""#

有了Raw string我們就可以寫一些比較復雜的字符串了,特別是某些正則表達式,因為正則表達式中總是包含很多\

//before
let regex1 = "\\\\[A-Z]+[A-Za-z]+\\.[a-z]+"
//now
let regex2 = #"\\[A-Z]+[A-Za-z]+\.[a-z]+"#

A standard Result type

相關資料 SE-0235

public enum Result<Success, Failure> where Failure : Error {
    case success(Success)
    case failure(Failure)
    public func map<NewSuccess>(_ transform: (Success) -> NewSuccess) -> Result<NewSuccess, Failure>
    public func mapError<NewFailure>(_ transform: (Failure) -> NewFailure) -> Result<Success, NewFailure> where NewFailure : Error
    public func flatMap<NewSuccess>(_ transform: (Success) -> Result<NewSuccess, Failure>) -> Result<NewSuccess, Failure>
    public func flatMapError<NewFailure>(_ transform: (Failure) -> Result<Success, NewFailure>) -> Result<Success, NewFailure> where NewFailure : Error
    public func get() throws -> Success
    public init(catching body: () throws -> Success)
}

最初見到這個類型是在Kingfisher開源庫中,第一次看到時感覺也沒什么,不就是新定義了一個Result枚舉,然后把success和failure包裝了起來,后來細細研究了一下,發(fā)現(xiàn)事情并沒有那么簡單。
Result提供了一個通用的范型,基本可以囊括所有的成功和失敗類型。也就是說,它對外提供了一個統(tǒng)一的結(jié)果類型,用來處理返回結(jié)果。

//eg
enum NetworkError: Error {
    case badURL
}
//成功返回Int,錯誤返回NetworkError類型,用Result類型包裝起來
func fetchUnreadCount1(from urlString: String, completionHandler: @escaping (Result<Int, NetworkError>) -> Void)  {
    guard let url = URL(string: urlString) else {
        completionHandler(.failure(.badURL))
        return
    }

    // complicated networking code here
    print("Fetching \(url.absoluteString)...")
    completionHandler(.success(5))
}
//處理返回結(jié)果,標準的switch case來處理枚舉
fetchUnreadCount1(from: "https://www.hackingwithswift.com") { result in
    switch result {
    case .success(let count):
        print("\(count) unread messages.")
    case .failure(let error):
        print(error.localizedDescription)
    }
}

Result提供了get方法,它會返回成功的結(jié)果,或者拋出錯誤結(jié)果。

//get方法
public func get() throws -> Success {
    switch self {
    case let .success(success):
        return success
    case let .failure(failure):
        throw failure
    }
}
fetchUnreadCount1(from: "https://www.hackingwithswift.com") { result in
    if let count = try? result.get() {
        print("\(count) unread messages.")
    }
}

另外,還提供了一種使用會拋出錯誤的closure來初始化Result類型的方法,該closure執(zhí)行后,成功的結(jié)果會被存儲在.success中,拋出的錯誤會被存儲在.failure

public init(catching body: () throws -> Success) {
    do {
        self = .success(try body())
    } catch {
        self = .failure(error)
    }
}
//eg
let result = Result { try String(contentsOfFile: someFile) }

其次,如果定義的錯誤類型不滿足需求的話,Result還提供了對結(jié)果的轉(zhuǎn)換方法,map(), flatMap(), mapError(), flatMapError()

enum FactorError: Error {
    case belowMinimum
    case isPrime
}
func generateRandomNumber(maximum: Int) -> Result<Int, FactorError> {
    if maximum < 0 {
        // creating a range below 0 will crash, so refuse
        return .failure(.belowMinimum)
    } else {
        let number = Int.random(in: 0...maximum)
        return .success(number)
    }
}
let result1 = generateRandomNumber(maximum: 11)
//如果result1是.success,下面的map方法, 將
//Result<Int, FactorError>轉(zhuǎn)換為Result<String, FatorError>
//如果是.failure,不做處理,僅僅將failure返回
let stringNumber = result1.map { "The random number is: \($0)." }

另一種情況是將上個結(jié)果的返回值轉(zhuǎn)換為另一個結(jié)果

func calculateFactors(for number: Int) -> Result<Int, FactorError> {
    let factors = (1...number).filter { number % $0 == 0 }

    if factors.count == 2 {
        return .failure(.isPrime)
    } else {
        return .success(factors.count)
    }
}
let result2 = generateRandomNumber(maximum: 10)
//計算result2 .success結(jié)果的因子,然后返回另一個Result
let mapResult = result2.map { calculateFactors(for: $0) }

細心的朋友們可能會發(fā)現(xiàn),我們將.success轉(zhuǎn)換為另一個Result,也就是說mapResult的類型是Result<Result<Int, Factor>, Factor>,而不是Result<Int, Factor>,那如果結(jié)果需要轉(zhuǎn)換很多次呢?那豈不是要嵌套很多層?沒錯,很多朋友可能已經(jīng)想到了,那就是Swift中的flatMap方法,Result也對其進行了實現(xiàn)

public func flatMap<NewSuccess>(_ transform: (Success) -> Result<NewSuccess, Failure>) -> Result<NewSuccess, Failure> {
    switch self {
    case let .success(success):
        return transform(success)
    case let .failure(failure):
        return .failure(failure)
    }
}
public func flatMapError<NewFailure>(_ transform: (Failure) -> Result<Success, NewFailure>) -> Result<Success, NewFailure> {
    switch self {
    case let .success(success):
        return .success(success)
    case let .failure(failure):
        return transform(failure)
    }
}
//此時flatMapResult的類型為Result<Int, FactorError>
let flatMapResult = result2.flatMap { calculateFactors(for: $0) }

Customizing string interpolation

相關資料SE-0228
新的可自定義的字符串插值系統(tǒng),更加的高效靈活,增加了以前版本不可能實現(xiàn)的全新功能,它可以讓我們控制對象在字符串中的顯示方式。

//eg
struct User {
    var name: String
    var age: Int
}
extension String.StringInterpolation {
    mutating func appendInterpolation(_ value: User) {
        appendInterpolation("My name is \(value.name) and I'm \(value.age)")
    }
}
let user = User(name: "Sunshine", age: 18)
print("User details: \(user)")
//before: User(name: "Sunshine", age: 18)
//after: My name is Sunshine and I'm 18

有人可能會說,直接實現(xiàn)CustomStringConvertible不就行了,非得這么復雜,不僅需要擴展String.StringInterpolation,還需要實現(xiàn)appendInterpolation方法。沒錯,對于簡單的插值來說,重寫一下description就行。
下面就來看一下,新的插值的全新特性。只要你開心,你可以自定義有很多個參數(shù)的插值方法。

extensionn String.StringInterpolation {
    mutating func appendInterpolation(_ number: Int, style: NumberFormatter.Style) {
        let formatter = NumberFormatter()
        formatter.numberStyle = style
        if let result = formatter.string(from: number as NSNumber) {
            appendLiteral(result)
        }
    }

    mutating func appendInterpolation(repeat str: String, _ count: Int) {
        for _ in 0 ..< count {
            appendLiteral(str)
        }
    }

    mutating func appendInterpolation(_ values: [String], empty defaultValue: @autoclosure () -> String) {
        if values.count == 0 {
            appendLiteral(defaultValue())
        } else {
            appendLiteral(values.joined(separator: ", "))
        }
    }
}
//we can use like this
print("The lucky number is \(8, style: .spellOut)")
//res: The lucky number is eight.

print("This T-shirt is \(repeat: "buling", 2)")
//res: This T-shirt is buling buling

let nums = ["1", "2", "3"]
print("List of nums: \(nums, empty: "No one").")
//res: List of nums: 1, 2, 3.

我們也可以定義自己的interpolation類型,需要注意一下幾點

  • 需要遵循ExpressibleByStringLiteral, ExpressibleByStringInterpolation, CustomStringConvertible協(xié)議
  • 在自定義類型中,需要創(chuàng)建一個StringInterpolation的結(jié)構體遵循StringInterpolationProtocol
  • 實現(xiàn)appendLiteral方法,以及實現(xiàn)一個或多個appendInterpolation方法
  • 自定義類型需要有兩個初始化方法,允許直接從字符串,或字符串插值創(chuàng)建對象
//copy from Whats-New-In-Swift-5-0
struct HTMLComponent: ExpressibleByStringLiteral, ExpressibleByStringInterpolation, CustomStringConvertible {
    struct StringInterpolation: StringInterpolationProtocol {
        // start with an empty string
        var output = ""

        // allocate enough space to hold twice the amount of literal text
        init(literalCapacity: Int, interpolationCount: Int) {
            output.reserveCapacity(literalCapacity * 2)
        }

        // a hard-coded piece of text – just add it
        mutating func appendLiteral(_ literal: String) {
            print("Appending \(literal)")
            output.append(literal)
        }

        // a Twitter username – add it as a link
        mutating func appendInterpolation(twitter: String) {
            print("Appending \(twitter)")
            output.append("<a href=\"https://twitter/\(twitter)\">@\(twitter)</a>")
        }

        // an email address – add it using mailto
        mutating func appendInterpolation(email: String) {
            print("Appending \(email)")
            output.append("<a href=\"mailto:\(email)\">\(email)</a>")
        }
    }

    // the finished text for this whole component
    let description: String

    // create an instance from a literal string
    init(stringLiteral value: String) {
        description = value
    }

    // create an instance from an interpolated string
    init(stringInterpolation: StringInterpolation) {
        description = stringInterpolation.output
    }
}
//usage
let text: HTMLComponent = "You should follow me on Twitter \(twitter: "twostraws"), or you can email me at \(email: "paul@hackingwithswift.com")."
//You should follow me on Twitter <a href="https://twitter/twostraws">@twostraws</a>, or you can email me at <a href="mailto:paul@hackingwithswift.com">paul@hackingwithswift.com</a>.

當然,它的玩法還有很多,需要我們慢慢探索。

Handling future enum cases

相關資料 SE-0192
處理未來可能改變的枚舉類型
Swift的安全特性需要switch語句必須是詳盡的完全的,必須涵蓋所有的情況,但是將來添加新的case時,例如系統(tǒng)框架改變等,就會導致問題。
現(xiàn)在我們可以通過新增的@unknown屬性來處理

  • 對于所有其他case,應該運行此默認case,因為我不想單獨處理它們
  • 我想單獨處理所有case,但如果將來出現(xiàn)任何case,請使用此選項,而不是導致錯誤
enum PasswordError: Error {
    case short
    case obvious
    case simple
}

func showNew(error: PasswordError) {
    switch error {
    case .short:
        print("Your password was too short.")
    case .obvious:
        print("Your password was too obvious.")
    @unknown default:
        print("Your password wasn't suitable.")
    }
}
//cause warning: Switch must be exhaustive.

Transforming and unwrapping dictionary values

相關資料SE-0218
Dictionary增加了compactMapValues()方法,該方法將數(shù)組中的compactMap()(轉(zhuǎn)換我的值,展開結(jié)果,放棄空值)與字典的mapValues()(保持鍵不變,轉(zhuǎn)換我的值)結(jié)合起來。

//eg
//返回value是Int的新字典
let times = [
    "Hudson": "38",
    "Clarke": "42",
    "Robinson": "35",
    "Hartis": "DNF"
]
//two ways
let finishers1 = times.compactMapValues { Int($0) }
let finishers2 = times.compactMapValues { Init.init }

或者可以使用該方法拆包可選值,過濾nil值,而不用做任何的類型轉(zhuǎn)換。

let people = [
    "Paul": 38,
    "Sophie": 8,
    "Charlotte": 5,
    "William": nil
]
let knownAges = people.compactMapValues { $0 }

Checking for integer multiples

相關資料SE-0225
新增isMultiple(of:)方法,可是是我們更加清晰方便的判斷一個數(shù)是不是另一個數(shù)的倍數(shù),而不是每次都使用%

//判斷偶數(shù)
let rowNumber = 4
if rowNumber.isMultiple(of: 2) {
    print("Even")
} else {
    print("Odd")
}

Flattening nested optionals resulting from try?

相關資料SE-0230
修改了try?的工作方式,讓嵌套的可選類型變成正常的可選類型,即讓多重可選值變成一重,這使得它的工作方式與可選鏈和條件類型轉(zhuǎn)換相同。

struct User {
    var id: Int

    init?(id: Int) {
        if id < 1 {
            return nil
        }

        self.id = id
    }

    func getMessages() throws -> String {
        // complicated code here
        return "No messages"
    }
}

let user = User(id: 1)
let messages = try? user?.getMessages()
//before swift 5.0: String?? 即Optional(Optional(String))
//now: String? 即Optional(String)

Dynamically callable types

SE-0216
增加了@dynamicCallable屬性,它將類型標記為可直接調(diào)用。
它是語法糖,而不是任何類型的編譯器魔法,將方法random(numberOfZeroes:3)標記為@dynamicCallable之后,可通過下面方式調(diào)用
random.dynamicallyCall(withKeywordArguments:["numberOfZeroes":3])
@dynamicCallable是Swift 4.2的@dynamicMemberLookup的擴展,為了使Swift代碼更容易與Python和JavaScript等動態(tài)語言一起工作。
要將此功能添加到您自己的類型,需要添加@dynamicCallable屬性并實現(xiàn)下面方法

func dynamicCall(withArguments args: [Int]) -> Double
func dynamicCall(withKeywordArguments args: KeyValuePairs <String,Int>) -> Double 

當你調(diào)用沒有參數(shù)標簽的類型(例如a(b,c))時會使用第一個,而當你提供標簽時使用第二個(例如a(b:cat,c:dog))。

@dynamicCallable對于接受和返回的數(shù)據(jù)類型非常靈活,使您可以從Swift的所有類型安全性中受益,同時還有一些高級用途。因此,對于第一種方法(無參數(shù)標簽),您可以使用符合ExpressibleByArrayLiteral的任何內(nèi)容,例如數(shù)組,數(shù)組切片和集合,對于第二種方法(使用參數(shù)標簽),您可以使用符合ExpressibleByDictionaryLiteral的任何內(nèi)容,例如字典和鍵值對。

除了接受各種輸入外,您還可以為輸出提供多個重載,一個可能返回字符串,一個是整數(shù),依此類推。只要Swift能夠解決使用哪一個,你就可以混合搭配你想要的一切。

我們來看一個例子。這是一個生成介于0和某個最大值之間數(shù)字的結(jié)構,具體取決于傳入的輸入:

import Foundation

@dynamicCallable
struct RandomNumberGenerator1 {
    func dynamicallyCall(withKeywordArguments args: KeyValuePairs<String, Int>) -> Double {
        let numberOfZeroes = Double(args.first?.value ?? 0)
        let maximum = pow(10, numberOfZeroes)
        return Double.random(in: 0...maximum)
    }
}

可以使用任意數(shù)量的參數(shù)調(diào)用該方法,或者為零,因此讀取第一個值并為其設置默認值。

我們現(xiàn)在可以創(chuàng)建一個RandomNumberGenerator1實例并像函數(shù)一樣調(diào)用:

let random1 = RandomNumberGenerator1()
let result1 = random1(numberOfZeroes: 0)

或者

@dynamicCallable
struct RandomNumberGenerator2 {
    func dynamicallyCall(withArguments args: [Int]) -> Double {
        let numberOfZeroes = Double(args[0])
        let maximum = pow(10, numberOfZeroes)
        return Double.random(in: 0...maximum)
    }
}
let random2 = RandomNumberGenerator2()
let result2 = random2(0)

使用@dynamicCallable時需要注意:

  • 可以將它應用于結(jié)構,枚舉,類和協(xié)議
  • 如果你實現(xiàn)withKeywordArguments:并且沒有實現(xiàn)withArguments:,你的類型仍然可以在沒有參數(shù)標簽的情況下調(diào)用,你只需要將鍵設置為空字符串就行
  • 如果withKeywordArguments:withArguments:被標記為throw,則調(diào)用該類型也會throw
  • 您不能將@dynamicCallable添加到擴展,只能添加在類型的主要定義中
  • 可以為類型添加其他方法和屬性,并正常使用它們。

另外,它不支持方法解析,這意味著我們必須直接調(diào)用類型(例如random(numberOfZeroes: 5),而不是調(diào)用類型上的特定方法(例如random.generate(numberOfZeroes: 5)

THE END

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