swift——枚举

枚举为一组相关的值定义了一个共同的类型,使得可以在代码中以类型安全的方式来使用这些值。

如果熟悉 C 语言,会知道在 C 语言中,枚举会为一组整型值分配相关联的名称。Swift 中的枚举更加灵活,不必给每一个枚举成员提供一个值。如果给枚举成员提供一个值(称为“原始”值),则该值的类型可以是字符串,字符,或是一个整型值或浮点数。

此外,枚举成员可以指定任意类型的关联值存储到枚举成员中,就像其他语言中的联合体(unions)和变体(variants)。每一个枚举成员都可以有适当类型的关联值。

在 Swift 中,枚举类型是一等(first-class)类型。它们采用了很多在传统上只被类(class)所支持的特性,例如计算型属性(computed properties),用于提供枚举值的附加信息,实例方法(instance methods),用于提供和枚举值相关联的功能。枚举也可以定义构造函数(initializers)来提供一个初始值;可以在原始实现的基础上扩展它们的功能;还可以遵守协议(protocols)来提供标准的功能。

枚举语法

使用enum关键词来创建枚举并且把它们的整个定义放在一对大括号内:

enum SomeEnumeration {
    // 枚举定义放在这里
}

下面是用枚举表示指南针四个方向的例子:

enum CompassPoint {
    case North
    case South
    case East
    case West
}

枚举中定义的值(如 NorthSouthEastWest)是这个枚举的成员值(或成员)。使用case关键字来定义一个新的枚举成员值。

注意
与 C 和 Objective-C 不同,Swift 的枚举成员在被创建时不会被赋予一个默认的整型值。在上面的CompassPoint例子中,NorthSouthEastWest不会被隐式地赋值为0123。相反,这些枚举成员本身就是完备的值,这些值的类型是已经明确定义好的CompassPoint类型。

多个成员值可以出现在同一行上,用逗号隔开:

enum Planet {
    case Mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune
}

每个枚举定义了一个全新的类型。像 Swift 中其他类型一样,它们的名字(例如CompassPointPlanet)应该以一个大写字母开头。给枚举类型起一个单数名字而不是复数名字,以便于读起来更加容易理解:

var directionToHead = CompassPoint.West

directionToHead的类型可以在它被CompassPoint的某个值初始化时推断出来。一旦directionToHead被声明为CompassPoint类型,可以使用更简短的点语法将其设置为另一个CompassPoint的值:

directionToHead = .East

directionToHead的类型已知时,再次为其赋值可以省略枚举类型名。在使用具有显式类型的枚举值时,这种写法让代码具有更好的可读性。

使用 Switch 语句匹配枚举值

可以使用switch语句匹配单个枚举值:

directionToHead = .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”

可以这样理解这段代码:

“判断directionToHead的值。当它等于.North,打印“Lots of planets have a north”。当它等于.South,打印“Watch out for penguins”。”

……以此类推。

正如在控制流中所提到的那样,在判断一个枚举类型的值时,switch语句必须穷举所有情况。如果忽略了.West这种情况,上面那段代码将无法通过编译,因为它没有考虑到CompassPoint的全部成员。强制穷举确保了枚举成员不会被意外遗漏。

当不需要匹配每个枚举成员的时候,可以提供一个default分支来涵盖所有未明确处理的枚举成员:

let somePlanet = Planet.Earth
switch somePlanet {
case .Earth:
    print("Mostly harmless")
default:
    print("Not a safe place for humans")
}
// 输出 "Mostly harmless”

关联值(Associated Values)

上一小节的例子演示了如何定义和分类枚举的成员。可以为Planet.Earth设置一个常量或者变量,并在赋值之后查看这个值。然而,有时候能够把其他类型的关联值和成员值一起存储起来会很有用。这能连同成员值一起存储额外的自定义信息,并且每次在代码中使用该枚举成员时,还可以修改这个关联值。

可以定义 Swift 枚举来存储任意类型的关联值,如果需要的话,每个枚举成员的关联值类型可以各不相同。枚举的这种特性跟其他语言中的可识别联合(discriminated unions),标签联合(tagged unions),或者变体(variants)相似。

例如,假设一个库存跟踪系统需要利用两种不同类型的条形码来跟踪商品。有些商品上标有使用09的数字的 UPC-A 格式的一维条形码。每一个条形码都有一个代表“数字系统”的数字,该数字后接五位代表“厂商代码”的数字,接下来是五位代表“产品代码”的数字。最后一个数字是“检查”位,用来验证代码是否被正确扫描:

其他商品上标有 QR 码格式的二维码,它可以使用任何 ISO 8859-1 字符,并且可以编码一个最多拥有 2,953 个字符的字符串:

这便于库存跟踪系统用包含四个整型值的元组存储 UPC-A 码,以及用任意长度的字符串储存 QR 码。

在 Swift 中,使用如下方式定义表示两种商品条形码的枚举:

enum Barcode {
    case UPCA(Int, Int, Int, Int)
    case QRCode(String)
}

以上代码可以这么理解:

“定义一个名为Barcode的枚举类型,它的一个成员值是具有(Int,Int,Int,Int)类型关联值的UPCA,另一个成员值是具有String类型关联值的QRCode。”

这个定义不提供任何IntString类型的关联值,它只是定义了,当Barcode常量和变量等于Barcode.UPCABarcode.QRCode时,可以存储的关联值的类型。

然后可以使用任意一种条形码类型创建新的条形码,例如:

var productBarcode = Barcode.UPCA(8, 85909, 51226, 3)

上面的例子创建了一个名为productBarcode的变量,并将Barcode.UPCA赋值给它,关联的元组值为(8, 85909, 51226, 3)

同一个商品可以被分配一个不同类型的条形码,例如:

productBarcode = .QRCode("ABCDEFGHIJKLMNOP")

这时,原始的Barcode.UPCA和其整数关联值被新的Barcode.QRCode和其字符串关联值所替代。Barcode类型的常量和变量可以存储一个.UPCA或者一个.QRCode(连同它们的关联值),但是在同一时间只能存储这两个值中的一个。

像先前那样,可以使用一个 switch 语句来检查不同的条形码类型。然而,这一次,关联值可以被提取出来作为 switch 语句的一部分。可以在switch的 case 分支代码中提取每个关联值作为一个常量(用let前缀)或者作为一个变量(用var前缀)来使用:

switch productBarcode {
case .UPCA(let numberSystem, let manufacturer, let product, let check):
    print("UPC-A: \(numberSystem), \(manufacturer), \(product), \(check).")
case .QRCode(let productCode):
    print("QR code: \(productCode).")
}
// 输出 "QR code: ABCDEFGHIJKLMNOP."

如果一个枚举成员的所有关联值都被提取为常量,或者都被提取为变量,为了简洁,可以只在成员名称前标注一个let或者var

switch productBarcode {
case let .UPCA(numberSystem, manufacturer, product, check):
    print("UPC-A: \(numberSystem), \(manufacturer), \(product), \(check).")
case let .QRCode(productCode):
    print("QR code: \(productCode).")
}
// 输出 "QR code: ABCDEFGHIJKLMNOP."

原始值(Raw Values)

关联值小节的条形码例子中,演示了如何声明存储不同类型关联值的枚举成员。作为关联值的替代选择,枚举成员可以被默认值(称为原始值)预填充,这些原始值的类型必须相同。

这是一个使用 ASCII 码作为原始值的枚举:

enum ASCIIControlCharacter: Character {
    case Tab = "\t"
    case LineFeed = "\n"
    case CarriageReturn = "\r"
}

枚举类型ASCIIControlCharacter的原始值类型被定义为Character,并设置了一些比较常见的 ASCII 控制字符。

原始值可以是字符串,字符,或者任意整型值或浮点型值。每个原始值在枚举声明中必须是唯一的。

注意
原始值和关联值是不同的。原始值是在定义枚举时被预先填充的值,像上述三个 ASCII 码。对于一个特定的枚举成员,它的原始值始终不变。关联值是创建一个基于枚举成员的常量或变量时才设置的值,枚举成员的关联值可以变化。

原始值的隐式赋值(Implicitly Assigned Raw Values)

在使用原始值为整数或者字符串类型的枚举时,不需要显式地为每一个枚举成员设置原始值,Swift 将会自动赋值。

例如,当使用整数作为原始值时,隐式赋值的值依次递增1。如果第一个枚举成员没有设置原始值,其原始值将为0

下面的枚举是对之前Planet这个枚举的一个细化,利用整型的原始值来表示每个行星在太阳系中的顺序:

enum Planet: Int {
    case Mercury = 1, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune
}

在上面的例子中,Plant.Mercury的显式原始值为1Planet.Venus的隐式原始值为2,依次类推。

当使用字符串作为枚举类型的原始值时,每个枚举成员的隐式原始值为该枚举成员的名称。

下面的例子是CompassPoint枚举的细化,使用字符串类型的原始值来表示各个方向的名称:

enum CompassPoint: String {
    case North, South, East, West
}

上面例子中,CompassPoint.South拥有隐式原始值South,依次类推。

使用枚举成员的rawValue属性可以访问该枚举成员的原始值:

let earthsOrder = Planet.Earth.rawValue
// earthsOrder 值为 3

let sunsetDirection = CompassPoint.West.rawValue
// sunsetDirection 值为 "West"

使用原始值初始化枚举实例(Initializing from a Raw Value)

如果在定义枚举类型的时候使用了原始值,那么将会自动获得一个初始化方法,这个方法接收一个叫做rawValue的参数,参数类型即为原始值类型,返回值则是枚举成员或nil。可以使用这个初始化方法来创建一个新的枚举实例。

这个例子利用原始值7创建了枚举成员Uranus

let possiblePlanet = Planet(rawValue: 7)
// possiblePlanet 类型为 Planet? 值为 Planet.Uranus

然而,并非所有Int值都可以找到一个匹配的行星。因此,原始值构造器总是返回一个可选的枚举成员。在上面的例子中,possiblePlanetPlanet?类型,或者说“可选的Planet”。

注意
原始值构造器是一个可失败构造器,因为并不是每一个原始值都有与之对应的枚举成员。

如果试图寻找一个位置为9的行星,通过原始值构造器返回的可选Planet值将是nil

let positionToFind = 9
if let somePlanet = Planet(rawValue: positionToFind) {
    switch somePlanet {
    case .Earth:
        print("Mostly harmless")
    default:
        print("Not a safe place for humans")
    }
} else {
    print("There isn't a planet at position \(positionToFind)")
}
// 输出 "There isn't a planet at position 9

这个例子使用了可选绑定(optional binding),试图通过原始值9来访问一个行星。if let somePlanet = Planet(rawValue: 9)语句创建了一个可选Planet,如果可选Planet的值存在,就会赋值给somePlanet。在这个例子中,无法检索到位置为9的行星,所以else分支被执行。

递归枚举(Recursive Enumerations)

当各种可能的情况可以被穷举时,非常适合使用枚举进行数据建模,例如可以用枚举来表示用于简单整数运算的操作符。这些操作符让可以将简单的算术表达式,例如整数5,结合为更为复杂的表达式,例如5 + 4

算术表达式的一个重要特性是,表达式可以嵌套使用。例如,表达式(5 + 4) * 2,乘号右边是一个数字,左边则是另一个表达式。因为数据是嵌套的,因而用来存储数据的枚举类型也需要支持这种嵌套——这意味着枚举类型需要支持递归。

递归枚举(recursive enumeration)是一种枚举类型,它有一个或多个枚举成员使用该枚举类型的实例作为关联值。使用递归枚举时,编译器会插入一个间接层。可以在枚举成员前加上indirect来表示该成员可递归。

例如,下面的例子中,枚举类型存储了简单的算术表达式:

enum ArithmeticExpression {
    case Number(Int)
    indirect case Addition(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
    indirect case Multiplication(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
}

也可以在枚举类型开头加上indirect关键字来表明它的所有成员都是可递归的:

indirect enum ArithmeticExpression {
    case Number(Int)
    case Addition(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
    case Multiplication(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
}

上面定义的枚举类型可以存储三种算术表达式:纯数字、两个表达式相加、两个表达式相乘。枚举成员AdditionMultiplication的关联值也是算术表达式——这些关联值使得嵌套表达式成为可能。

要操作具有递归性质的数据结构,使用递归函数是一种直截了当的方式。例如,下面是一个对算术表达式求值的函数:

func evaluate(expression: ArithmeticExpression) -> Int {
    switch expression {
    case .Number(let value):
        return value
    case .Addition(let left, let right):
        return evaluate(left) + evaluate(right)
    case .Multiplication(let left, let right):
        return evaluate(left) * evaluate(right)
    }
}
 
// 计算 (5 + 4) * 2
let five = ArithmeticExpression.Number(5)
let four = ArithmeticExpression.Number(4)
let sum = ArithmeticExpression.Addition(five, four)
let product = ArithmeticExpression.Multiplication(sum, ArithmeticExpression.Number(2))
print(evaluate(product))
// 输出 "18"

该函数如果遇到纯数字,就直接返回该数字的值。如果遇到的是加法或乘法运算,则分别计算左边表达式和右边表达式的值,然后相加或相乘。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 141,232评论 1 296
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 60,610评论 1 254
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 93,049评论 0 210
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 40,691评论 0 171
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 48,375评论 1 250
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 38,571评论 1 169
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 30,262评论 2 266
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 29,036评论 0 163
  • 想象着我的养父在大火中拼命挣扎,窒息,最后皮肤化为焦炭。我心中就已经是抑制不住地欢快,这就叫做以其人之道,还治其人...
    爱写小说的胖达阅读 28,781评论 6 225
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 32,394评论 0 211
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 29,154评论 2 212
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 30,470评论 1 222
  • 白月光回国,霸总把我这个替身辞退。还一脸阴沉的警告我。[不要出现在思思面前, 不然我有一百种方法让你生不如死。]我...
    爱写小说的胖达阅读 24,151评论 0 31
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 27,023评论 2 210
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 31,376评论 3 201
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 25,579评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 25,926评论 0 163
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 33,342评论 2 227
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 33,466评论 2 229

推荐阅读更多精彩内容

  • 枚举定义一组相关值的公共类型,并允许您在代码中以类型安全的方式使用这些值。 如果你熟悉C,你会知道C枚举分配相关的...
    Joker_King阅读 241评论 0 0
  • 本章将会介绍 闭包表达式尾随闭包值捕获闭包是引用类型逃逸闭包自动闭包枚举语法使用Switch语句匹配枚举值关联值原...
    寒桥阅读 1,523评论 0 3
  • Swift中不仅提供了 面向过程的编程支持,也提供了全面的面向对象的支持,与普通的面向对象的编程语言(只支持类)不...
    随梦而飞飞阅读 5,100评论 3 4
  • enum CompassPoint { case North case South case East case ...
    FengxinLi阅读 285评论 0 0
  • 校外的桂花飘来阵阵清香,校园里弥漫着朗朗的动听地读书声。老师正利用课余时间辅导学生呢!学生坐在红旗台下,红旗飘飘,...
    笑到泪水落下阅读 214评论 0 1