深入講解Swift中的模式匹配

更新時(shí)間：2018年08月15日 10:48:43 作者：devedbox

在Swift中,一些模式已經(jīng)被語言特性所吸收,你在使用Swift甚至察覺不出這類問題的存在，下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于Swift中模式匹配的相關(guān)資料，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，需要的朋友可以參考下

模式匹配

模式匹配是 Swift 中非常常見的一種編程模式，使用模式匹配，可以幫助我們寫出簡明、清晰以及易讀的代碼，使我們的代碼變得簡潔而強(qiáng)大。

條件判斷中的模式匹配

條件判斷是我們使用最普遍的流程控制，在 Swift 中，只能接受 Bool 類型的值作為條件體；除了直接判斷 Bool 值之外，我們還能使用使用條件語句進(jìn)行可選綁定，這在我們開發(fā)中是非常常用的方式。

匹配枚舉值

在 Swift 中，創(chuàng)建的枚舉類型默認(rèn)是不可比較的(沒有實(shí)現(xiàn)Comparable協(xié)議)，這就意味著我們不能直接使用==操作符來判斷兩個(gè)枚舉值是否相等，這種情況下，需要使用模式匹配：

創(chuàng)建一個(gè)枚舉類型：

enum Result {
 case success
 case failure
}

初始化一個(gè)枚舉值：

let result = Result.success

使用模式匹配來判斷創(chuàng)建的枚舉值的值：

if case .success = result {
 print("Value of result is success.")
}

可選綁定

創(chuàng)建一個(gè)可選值：

let optionalInt: Int? = 1

使用可選綁定的方式進(jìn)行解包：

if let val = optionalInt {
 print("The value of optionalInt is (val)")
}
func handleGuard() {
 guard let val = optionalInt else {
 return
 }
 print("The value of optionalInt is (val)")
}
handleGuard()

可選綁定的另外一種模式，這也是可選綁定中最基礎(chǔ)的模式：

if case .some(let val) = optionalInt {
 print("The value of optionalInt is (val)")
}

還可以簡化為：

if case let val? = optionalInt {
 print("The value of optionalInt is (val)")
}

循環(huán)中的模式匹配

問題來了，if let 模式的可選綁定，只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)可選值的綁定，如果我們需要匹配一個(gè)數(shù)組里邊的可選值怎么辦呢？這時(shí)候我們就不能使用 if let 的形式了，需要使用到 if case let 的形式

創(chuàng)建一個(gè)包含可選值的數(shù)組：

let values: [Int?] = [1, nil, 3, nil, 5, nil, 7, nil, 9, nil]

進(jìn)行遍歷：

for val in values {
 print("Value in values is (String(describing: val))")
}

或者：

var valuesIterator = values.makeIterator()
while let val = valuesIterator.next() {
 print("Value in values is (String(describing: val))")
}

我們得到了所有的值與可選值，如果我們需要過濾可選值，我們可以這樣做：

for val in values.compactMap({ $0 }) {
 print("Value in values is (val)")
}

這樣做，增加了時(shí)間復(fù)雜度，需要進(jìn)行兩次遍歷才能將數(shù)據(jù)過濾出來。我們可以使用模式匹配的方式來這樣做：

for case let val? in values {
 print("Value in values is (val)")
}

或者：

valuesIterator = values.makeIterator()
while let val = valuesIterator.next(), val != nil {
 print("Value in values is (String(describing: val))")
}

這樣就可以將 nil 值給過濾了，是不是很簡單？還可以使用 for case 匹配枚舉值數(shù)組：

let results: [Result] = [.success, .failure]
for case .success in results {
 print("Values in results contains success.")
 break
}

對(duì)于復(fù)雜的枚舉類型：

enum NetResource {
 case http(resource: String)
 case ftp(resource: String)
}

let nets: [NetResource] = [.http(resource: "https://www.baidu.com"), .http(resource: "https://www.apple.cn"), .ftp(resource: ftp://192.0.0.1)]

過濾 http 的值：

for case .http(let resource) in nets {
 print("HTTP resource (resource)")
}

for 循環(huán)使用 where 從句

除此之外，我們還可以在 for 循環(huán)后邊跟上一個(gè) where 從句來進(jìn)行模式匹配：

for notNilValue in values where notNilValue != nil {
 print("Not nil value: (String(describing: notNilValue!))")
}

查詢一個(gè)數(shù)組里邊所有能被3整除的數(shù)：

let rangeValues = Array(0...999)
for threeDivideValue in rangeValues where threeDivideValue % 3 == 0 {
 print("Three devide value: (threeDivideValue)")
}

查詢所有含有3的數(shù)：

for containsThree in rangeValues where String(containsThree).contains("3") {
 print("Value contains three: (containsThree)")
}

Switch 中的模式匹配

Switch 中的模式匹配也很常用，在 Switch 中合理地使用模式匹配可以為我們帶來很多好處，可以使我們的代碼更簡潔，同時(shí)可以減少代碼量和增加開發(fā)效率。

區(qū)間匹配

let value = 188

switch value {
case 0..<50:
 print("The value is in range [0, 50)")
case 50..<100:
 print("The value is in range [50, 100)")
case 100..<150:
 print("The value is in range [100, 150)")
case 150..<200:
 print("The value is in range [150, 200)")
case 200...:
 print("The value is in range [200, ")
default: break
}

// The value is in range [150, 200)

匹配元組類型

創(chuàng)建一個(gè)元組類型：

let tuples: (Int, String) = (httpCode: 404, status: "Not Found.")

進(jìn)行匹配：

switch tuples {
case (400..., let status):
 print("The http code is 40x, http status is (status)")
default: break
}

創(chuàng)建一個(gè)點(diǎn)：

let somePoint = (1, 1)

進(jìn)行匹配：

switch somePoint {
case (0, 0):
 print("(somePoint) is at the origin")
case (_, 0):
 print("(somePoint) is on the x-axis")
case (0, _):
 print("(somePoint) is on the y-axis")
case (-2...2, -2...2):
 print("(somePoint) is inside the box")
default:
 print("(somePoint) is outside of the box")
}

如上，我們?cè)谄ヅ涞臅r(shí)候可以使用下劃線 _ 對(duì)值進(jìn)行忽略：

switch tuples {
case (404, _):
 print("The http code is 404 not found.")
default: break
}

在 switch case 中使用 where 從句

在 case 中使用 where 從句可以使我們的模式匹配看起來更加精簡，使匹配的模式更加緊湊：

let yetAnotherPoint = (1, -1)
switch yetAnotherPoint {
case let (x, y) where x == y:
 print("((x), (y)) is on the line x == y")
case let (x, y) where x == -y:
 print("((x), (y)) is on the line x == -y")
case let (x, y):
 print("((x), (y)) is just some arbitrary point")
}

總結(jié)

Swift 中模式匹配的種類

模式匹配可以說是 Swift 中非常強(qiáng)大的一種編程模式，使用良好的模式匹配，可以幫助我們寫出簡介、優(yōu)雅的代碼，Swift 中的模式匹配包括以下種類：

條件判斷：if, guard
可選綁定：if let, guard let, while let ...
循環(huán)體：for, while, repeat while
switch
do catch

什么時(shí)候使用 where 從句？

我們可以在前文的例子中看到，在很多進(jìn)行模式匹配的地方還使用了 where 從句，where 從句的作用就相當(dāng)于在模式匹配的基礎(chǔ)上在加上條件限制，使用 where 從句等價(jià)于：

for notNilValue in values {
 if notNilValue != nil {
  print("Not nil value: (String(describing: notNilValue!))")
 }
}

可以看出，使用 where 從句可以使我們的代碼更加簡潔和易讀，什么時(shí)候使用 where ？或者說在哪里可以使用 where ？ Swift 文檔中并沒有對(duì) where 的詳細(xì)使用進(jìn)行介紹，但是在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，where 可以使用在以下地方：