Swift编程语言中如何实现自定义类型的for-in循环(基于Swift 2.2)
我们在Swift编程语言中常常会用到for-in循环(在编程语言术语中又被称为for-each)。此外,从Swift 2.2版本起,for循环将只支持for-in形式,而不支持for i = 0; i < n; i+=1 { }这种形式了,若要使用这种形式的话,只得用while或repeat-while来代替,或想办法转为for-in。
在Swift中,标准库已经定义了许多类型可直接支持for-in循环形式,比如Range、Array、Set、Dictionary等等。那么我们是否能自己定义一个类或结构体来支持for-in这种迭代形式呢?当然可以!我们要实现这个目标需要分两步走。
第一步,我们要使用for-in循环的类或结构体需要实现SequenceType这个协议。SequenceType包含了许多容器相关的接口方法,但如果我们只需要简单实现for-in循环的话,那么只需要实现其 public func generate() -> Self.Generator 接口方法即可。这里的Self只能用在protocol的定义内,相当于self,但是这里又不能用self,因为self是对对象的引用,协议不是一个对象,所以Swift编程语言中引入了Self(注意S是大写的)表示引用本协议内定义的类型。generate方法用于生成所需迭代的每个元素的列表。此外,Generator的本体是GeneratorType,它也是一个protocol,表示所需迭代的每个元素对象,所以我们要做第二步。
第二步,实现GeneratorType协议。这个协议比较简单,就一个 public mutating func next() -> Self.Element 接口方法。这里的Element可用来指定每个元素的类型。
下面我们就看一下一个实例代码:
- //
- // ViewController.swift
- // SwiftTest
- //
- // Created by Zenny Chen on 16/4/1.
- // Copyright © 2016年 GreenGames Studio. All rights reserved.
- //
- import Cocoa
- class MyIterContainer<T> : SequenceType {
- // 容器本身包含一个数组对象mElemArray
- private var mElemArray: [T]?
- init() {
- mElemArray = [T]()
- }
- init(elems: [T]) {
- mElemArray = elems;
- }
- func generate() -> MyIterGenerator<T> {
- // 这里返回一个GeneratorType对象
- return MyIterGenerator(elems: mElemArray!)
- }
- }
- class MyIterGenerator<T> : GeneratorType {
- private var mCurrentIndex: Int = 0
- private var mElemArray: [T]?
- init(elems: [T]) {
- mElemArray = elems
- }
- func next() -> T? {
- guard let list = mElemArray else { return nil }
- if mCurrentIndex < list.count {
- let element = list[mCurrentIndex]
- mCurrentIndex += 1
- return element
- }
- else {
- return nil
- }
- }
- }
- class ViewController: NSViewController {
- override func viewDidLoad() {
- super.viewDidLoad()
- // Do any additional setup after loading the view.
- let container = MyIterContainer(elems: [1, 2, 3, 4])
- var sum = 0
- for i in container {
- sum += i
- }
- print("sum = \(sum)")
- sum = 0
- // 上述的for-in迭代就相当于以下代码:
- let generator = container.generate()
- var elem: Int? = nil
- repeat {
- elem = generator.next()
- if let value = elem {
- sum += value
- }
- }
- while elem != nil
- print("second sum = \(sum)")
- }
- override var representedObject: AnyObject? {
- didSet {
- // Update the view, if already loaded.
- }
- }
- }
上述示例代码先定义了一个容器类MyIterContainer<T>,然后定义了与之相关的生成器类MyIterGenerator<T>,这里用了泛型,可使得后面的实现更为灵活。然后在viewDidLoad方法中描述了for-in的使用方法,并且在最后描述了其内部实现机制。
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