深入讲解Swift中的模式匹配

来源：本站原创|时间：2020-01-11|栏目：Swift|点击：次

模式匹配

模式匹配是 Swift 中非常常见的一种编程模式，使用模式匹配，可以帮助我们写出简明、清晰以及易读的代码，使我们的代码变得简洁而强大。

条件判断中的模式匹配

条件判断是我们使用最普遍的流程控制，在 Swift 中，只能接受 Bool 类型的值作为条件体；除了直接判断 Bool 值之外，我们还能使用使用条件语句进行可选绑定，这在我们开发中是非常常用的方式。

匹配枚举值

在 Swift 中，创建的枚举类型默认是不可比较的(没有实现Comparable协议)，这就意味着我们不能直接使用==操作符来判断两个枚举值是否相等，这种情况下，需要使用模式匹配：

创建一个枚举类型：

enum Result {
 case success
 case failure
}

初始化一个枚举值：

let result = Result.success

使用模式匹配来判断创建的枚举值的值：

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

可选绑定

创建一个可选值：

let optionalInt: Int? = 1

使用可选绑定的方式进行解包：

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()

可选绑定的另外一种模式，这也是可选绑定中最基础的模式：

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

还可以简化为：

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

循环中的模式匹配

问题来了，if let 模式的可选绑定，只能实现一个可选值的绑定，如果我们需要匹配一个数组里边的可选值怎么办呢？这时候我们就不能使用 if let 的形式了，需要使用到 if case let 的形式

创建一个包含可选值的数组：

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

进行遍历：

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))")
}

我们得到了所有的值与可选值，如果我们需要过滤可选值，我们可以这样做：

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

这样做，增加了时间复杂度，需要进行两次遍历才能将数据过滤出来。我们可以使用模式匹配的方式来这样做：

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))")
}

这样就可以将 nil 值给过滤了，是不是很简单？还可以使用 for case 匹配枚举值数组：

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

对于复杂的枚举类型：

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)]

过滤 http 的值：

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

for 循环使用 where 从句

除此之外，我们还可以在 for 循环后边跟上一个 where 从句来进行模式匹配：

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

查询一个数组里边所有能被3整除的数：

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

查询所有含有3的数：

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为我们带来很多好处，可以使我们的代码更简洁，同时可以减少代码量和增加开发效率。

区间匹配

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)

匹配元组类型

创建一个元组类型：

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

进行匹配：

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

创建一个点：

let somePoint = (1, 1)

进行匹配：

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，我们在匹配的时候可以使用下划线 _ 对值进行忽略：

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

在 switch case 中使用 where 从句

在 case 中使用 where 从句可以使我们的模式匹配看起来更加精简，使匹配的模式更加紧凑：

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")
}

总结

Swift 中模式匹配的种类

模式匹配可以说是 Swift 中非常强大的一种编程模式，使用良好的模式匹配，可以帮助我们写出简介、优雅的代码，Swift 中的模式匹配包括以下种类：

条件判断：if, guard
可选绑定：if let, guard let, while let ...
循环体：for, while, repeat while
switch
do catch

什么时候使用 where 从句？

我们可以在前文的例子中看到，在很多进行模式匹配的地方还使用了 where 从句，where 从句的作用就相当于在模式匹配的基础上在加上条件限制，使用 where 从句等价于：

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

可以看出，使用 where 从句可以使我们的代码更加简洁和易读，什么时候使用 where ？或者说在哪里可以使用 where ？ Swift 文档中并没有对 where 的详细使用进行介绍，但是在实践中发现，where 可以使用在以下地方：

for 循环语句
switch 分支

而对于 if, guard 与 while ，我们不能在其后面添加 where 从句，因为他们本身可以进行多个条件的组合. where 从句还有一个用法就是对泛型类型进行类型约束，这在泛型的章节中会有介绍.

好了，以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对我们的支持。

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