Swift模式匹配总结
模式代表单个值或者复合值的结构。例如,元组 (1, 2)
的结构是由逗号分隔的,包含两个元素的列表。因为模式代表一种值的结构,而不是特定的某个值,你可以利用模式来匹配各种各样的值。比如,(x, y)
可以匹配元组 (1, 2)
,以及任何含两个元素的元组。除了利用模式匹配一个值以外,你可以从复合值中提取出部分或全部值,然后分别把各个部分的值和一个常量或变量绑定起来。
Swift 中的模式分为两类:一种能成功匹配任何类型的值,另一种在运行时匹配某个特定值时可能会失败。
第一类模式用于解构简单变量、常量和可选绑定中的值。此类模式包括通配符模式、标识符模式,以及包含前两种模式的值绑定模式和元组模式。你可以为这类模式指定一个类型标注,从而限制它们只能匹配某种特定类型的值。
第二类模式用于全模式匹配,这种情况下你试图匹配的值在运行时可能不存在。此类模式包括枚举用例模式、可选模式、表达式模式和类型转换模式。你在 switch
语句的 case
标签中,do
语句的 catch
子句中,或者在 if
、while
、guard
和 for-in
语句的 case
条件句中使用这类模式。
通配符模式(Wildcard Pattern)
如果你在 Swift 编码中使用了 _
通配符,就可以表示你使用了通配符模式。 _
用于匹配并忽略任何值。
例如,下面这段代码在闭区间 1...3
中迭代,每次迭代都忽略该区间的当前值:
for _ in 1...3 {
// ...
}
标识符模式(Identifier Pattern)
定义变量或者常量时候,可以认为变量名和常量名就是一个标识符模式,用于接收和匹配一个特定类型的值:
let i = 21 // i 就是一个标识符模式
值绑定模式(Value-Binding Pattern)
值绑定在 if
语句和 switch
语句中用的较多。 比如 if let
和 case let
, 还有可能是 case var
。 let 和 var 分别对应绑定为常量和变量。
var str: String? = "test"
if let v = str {
// use v to do something
}
元组模式(Tuple Pattern)
顾名思义,元组模式就是匹配元组中元素的模式:
let person = ("Helen", 25)
switch person {
case ("Helen", let age):
print("Your name is Helen, and you are \(age)" + " years old")
case (_, 13...19):
print("You are a teenager")
case ("Bob", _):
print("You are not a teenager, but your name" + " is Bob.")
case (_, _):
print("no comment")
}
但是在 for-in 语句中,由于每次循环都需要明确匹配到具体的值,所以以下代码是错误的:
let points = [(0, 0), (1, 0), (1, 1), (2, 0), (2, 1)]
// 下面的代码是错误的
for (x, 0) in points {
/* ... */
}
需要使用一个另外一个值绑定模式,来达成以上的逻辑:
let points = [(0, 0), (1, 0), (1, 1), (2, 0), (2, 1)]
for (x, y) in points {
if(y == 0) {
print(x)
}
}
枚举用例模式(Enumeration Case Pattern)
枚举用例模式是功能最强大的一个模式,也是整个模式匹配当中,应用面最广的模式,结合枚举中的关联值语法,可以做很多事情。先看一个简单的例子:
enum CompassPoint {
case North
case South
case East
case West
}
let directionToHead = CompassPoint.South
switch directionToHead {
case .North:
print("Lots of planets have a north")
case .South:
print("Watch out for penguins")
case .East:
print("Where the sun rises")
case .West:
print("Where the skies are blue")
}
// 输出 "Watch out for penguins”
可选模式
语句 case let x = y
模式允许你检查 y
是否能匹配 x
。
而 if case let x = y { … }
严格等同于 switch y { case let x: … }
:当你只想与一条 case 匹配时,这种更紧凑的语法尤其有用。有多个 case 时更适合使用 switch
。
可选模式就是包含可选变量定义模式,在 if case、 for case、 switch-case 会用到。注意 if case let
和 if let
的区别:
// 使用可选模式匹配
if case let x? = someOptional {
print(x)
}
let arrayOfOptionalInts: [Int?] = [nil, 2, 3, nil, 5]
// 只匹配非 nil 的元素
for case let number? in arrayOfOptionalInts {
print("Found a \(number)")
}
// Found a 2
// Found a 3
// Found a 5
类型转换模式(Type-Casting Pattern)
使用 is
和 as
关键字的模式,就叫类型转换模式:
let i: Any = 1
switch i {
case let i as Int:
print("is a int")
case let i as String:
print("is a string")
default:
print("is another type")
}
switch i {
case is Int:
print("is a int")
case is String:
print("is a string")
default:
print("is another type")
}
表达式模式
表达式模式只出现在 switch-case 中,Swift的模式匹配是基于~=
操作符的,如果表达式的~=
值返回true则匹配成功。可以自定义~=
运算符,自定义类型的表达式匹配行为:
struct Affine {
var a: Int
var b: Int
}
func ~= (lhs: Affine, rhs: Int) -> Bool {
return rhs % lhs.a == lhs.b
}
switch 5 {
case Affine(a: 2, b: 0): print("Even number")
case Affine(a: 3, b: 1): print("3x+1")
case Affine(a: 3, b: 2): print("3x+2")
default: print("Other")
}