在 swift 中使用协议作为数组类型和函数参数

Posted 2023-03-31

【中文标题】在 swift 中使用协议作为数组类型和函数参数

【英文标题】：Usage of protocols as array types and function parameters in swift

【发布时间】：2014-07-22 13:21:06

【问题描述】：

我想创建一个可以存储符合特定协议的对象的类。对象应存储在类型化数组中。根据 Swift 文档协议，可以用作类型：

因为它是一种类型，所以你可以在许多允许其他类型的地方使用协议，包括：

作为函数、方法或初始化程序中的参数类型或返回类型 作为常量、变量或属性的类型 作为数组、字典或其他容器中项目的类型

但是以下会产生编译器错误：

Protocol 'SomeProtocol' 只能用作通用约束，因为它具有 Self 或关联的类型要求

你应该如何解决这个问题：

protocol SomeProtocol: Equatable 
    func bla()


class SomeClass 
    
    var protocols = [SomeProtocol]()
    
    func addElement(element: SomeProtocol) 
        self.protocols.append(element)
    
    
    func removeElement(element: SomeProtocol) 
        if let index = find(self.protocols, element) 
            self.protocols.removeAtIndex(index)
        
    

【问题讨论】：

在 Swift 中有一类特殊的协议，它不提供对实现它的类型的多态性。此类协议在其定义中使用 Self 或 associatedtype（Equatable 就是其中之一）。在某些情况下，可以使用类型擦除的包装器来使您的集合同态。以here 为例。

【参考方案1】：

您在 Swift 中遇到了一个协议问题的变体，目前还没有好的解决方案。

另请参阅Extending Array to check if it is sorted in Swift?，它包含有关如何解决可能适合您的特定问题的建议（您的问题非常笼统，也许您可​​以使用这些答案找到解决方法）。

【讨论】：

我认为这是目前的正确答案。 Nate 的解决方案有效，但并没有完全解决我的问题。

【参考方案2】：

您想创建一个泛型类，其类型约束要求与它一起使用的类符合SomeProtocol，如下所示：

class SomeClass<T: SomeProtocol> 
    typealias ElementType = T
    var protocols = [ElementType]()

    func addElement(element: ElementType) 
        self.protocols.append(element)
    

    func removeElement(element: ElementType) 
        if let index = find(self.protocols, element) 
            self.protocols.removeAtIndex(index)
        
    

【讨论】：

你将如何实例化该类的对象？

Hmmm... 这种方式会锁定您使用符合 SomeProtocol -- let protocolGroup: SomeClass<MyMemberClass> = SomeClass() 的单一类型

这样只能将MyMemberClass类的对象添加到数组中？

或let foo = SomeClass<MyMemberClass>()

@snod 是的，这不是你要找的。问题是Equatable 一致性 - 没有它，您可以使用您的确切代码。也许提交错误/功能请求？

【参考方案3】：

在 Swift 中有一类特殊的协议，它不提供对实现它的类型的多态性。此类协议在其定义中使用 Self 或 associatedtype 关键字（Equatable 就是其中之一）。

在某些情况下，可以使用类型擦除的包装器来使您的集合同态。下面是一个例子。

// This protocol doesn't provide polymorphism over the types which implement it.
protocol X: Equatable 
    var x: Int  get 


// We can't use such protocols as types, only as generic-constraints.
func ==<T: X>(a: T, b: T) -> Bool 
    return a.x == b.x


// A type-erased wrapper can help overcome this limitation in some cases.
struct AnyX 
    private let _x: () -> Int
    var x: Int  return _x() 

    init<T: X>(_ some: T) 
        _x =  some.x 
    


// Usage Example

struct XY: X 
    var x: Int
    var y: Int


struct XZ: X 
    var x: Int
    var z: Int


let xy = XY(x: 1, y: 2)
let xz = XZ(x: 3, z: 4)

//let xs = [xy, xz] // error
let xs = [AnyX(xy), AnyX(xz)]
xs.forEach  print($0.x)  // 1 3

【参考方案4】：

我发现的有限解决方案是将协议标记为仅类协议。这将允许您使用“===”运算符比较对象。 我知道这不适用于结构等，但在我的情况下已经足够了。

protocol SomeProtocol: class 
    func bla()


class SomeClass 

    var protocols = [SomeProtocol]()

    func addElement(element: SomeProtocol) 
        self.protocols.append(element)
    

    func removeElement(element: SomeProtocol) 
        for i in 0...protocols.count 
            if protocols[i] === element 
                protocols.removeAtIndex(i)
                return
            
        
    

【讨论】：

如果addElement 被同一个对象多次调用，这是否允许protocols 中的重复条目？

是的，swift 中的数组可能包含重复的条目。如果您认为这可能发生在您的代码中，那么要么使用 Set 而不是数组，要么确保该数组不包含该对象。

如果你想避免重复，你可以在添加新元素之前调用removeElement()。

我的意思是你如何控制你的阵列是悬而未决的，对吧？谢谢你的回答

【参考方案5】：

解决方法很简单：

protocol SomeProtocol 
    func bla()


class SomeClass 
    init() 

    var protocols = [SomeProtocol]()

    func addElement<T: SomeProtocol where T: Equatable>(element: T) 
        protocols.append(element)
    

    func removeElement<T: SomeProtocol where T: Equatable>(element: T) 
        protocols = protocols.filter 
            if let e = $0 as? T where e == element 
                return false
            
            return true
        
    

【讨论】：

您错过了重要的事情：OP 希望协议继承 Equatable 协议。它有很大的不同。

@werediver 我不这么认为。他想将符合SomeProtocol 的对象存储在类型化数组中。 Equatable 一致性仅用于从数组中删除元素。我的解决方案是@almas 解决方案的改进版本，因为它可以与任何符合Equatable 协议的Swift 类型一起使用。

【参考方案6】：

我认为您的主要目标是保存符合某种协议的对象集合，添加到该集合中并从中删除。这是您的客户端“SomeClass”中所述的功能。 Equatable 继承需要 self ，而此功能不需要。我们本可以在 Obj-C 中的数组中使用可以采用自定义比较器的“索引”函数来完成这项工作，但这在 Swift 中不受支持。所以最简单的解决方案是使用字典而不是数组，如下面的代码所示。我提供了 getElements() ，它将返回您想要的协议数组。所以任何使用 SomeClass 的人都不会知道使用了字典来实现。

因为在任何情况下，您都需要一些可区分的属性来分隔您的对象，我假设它是“名称”。当你创建一个新的 SomeProtocol 实例时，请确保你的 do element.name = "foo" 。如果未设置名称，您仍然可以创建实例，但不会将其添加到集合中，并且 addElement() 将返回“false”。

protocol SomeProtocol 
    var name:String? get set // Since elements need to distinguished, 
    //we will assume it is by name in this example.
    func bla()


class SomeClass 

    //var protocols = [SomeProtocol]() //find is not supported in 2.0, indexOf if
     // There is an Obj-C function index, that find element using custom comparator such as the one below, not available in Swift
    /*
    static func compareProtocols(one:SomeProtocol, toTheOther:SomeProtocol)->Bool 
        if (one.name == nil) return false
        if(toTheOther.name == nil) return false
        if(one.name ==  toTheOther.name!) return true
        return false
    
   */

    //The best choice here is to use dictionary
    var protocols = [String:SomeProtocol]()


    func addElement(element: SomeProtocol) -> Bool 
        //self.protocols.append(element)
        if let index = element.name 
            protocols[index] = element
            return true
        
        return false
    

    func removeElement(element: SomeProtocol) 
        //if let index = find(self.protocols, element)  // find not suported in Swift 2.0


        if let index = element.name 
            protocols.removeValueForKey(index)
        
    

    func getElements() -> [SomeProtocol] 
        return Array(protocols.values)
    

【参考方案7】：

我在那篇博文中发现了一个not纯 Swift 解决方案： http://blog.inferis.org/blog/2015/05/27/swift-an-array-of-protocols/

诀窍是遵循NSObjectProtocol，因为它引入了isEqual()。 因此，您可以编写自己的函数来查找元素并将其删除，而不是使用 Equatable 协议及其默认用法 ==。

这是您的find(array, element) -> Int? 函数的实现：

protocol SomeProtocol: NSObjectProtocol 



func find(protocols: [SomeProtocol], element: SomeProtocol) -> Int? 
    for (index, object) in protocols.enumerated() 
        if (object.isEqual(element)) 
            return index
        
    

    return nil

注意：在这种情况下，符合SomeProtocol 的对象必须继承自NSObject。