Swift編程語言中文教程（二十二）：Swift泛型

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本頁包含內(nèi)容：

• 泛型所解決的問題
• 泛型函數(shù)
• 類型參數(shù)
• 命名類型參數(shù)
• 泛型類型
• 類型約束
• 關(guān)聯(lián)類型
• Where語句

泛型代碼可以讓你寫出根據(jù)自我需求定義、適用于任何類型的，靈活且可重用的函數(shù)和類型。它的可以讓你避免重復(fù)的代碼，用一種清晰和抽象的方式來表達(dá)代碼的意圖。

泛型是 Swift 強(qiáng)大特征中的其中一個(gè)，許多 Swift 標(biāo)準(zhǔn)庫是通過泛型代碼構(gòu)建出來的。事實(shí)上，泛型的使用貫穿了整本語言手冊，只是你沒有發(fā)現(xiàn)而已。例如，Swift 的數(shù)組和字典類型都是泛型集。你可以創(chuàng)建一個(gè)Int數(shù)組，也可創(chuàng)建一個(gè)String數(shù)組，或者甚至于可以是任何其他 Swift 的類型數(shù)據(jù)數(shù)組。同樣的，你也可以創(chuàng)建存儲(chǔ)任何指定類型的字典（dictionary），而且這些類型可以是沒有限制的。

泛型所解決的問題

這里是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的，非泛型函數(shù)swapTwoInts,用來交換兩個(gè)Int值：

func swapTwoInts(inout a: Int, inout b: Int)
  let temporaryA = a
  a = b
  b = temporaryA
}

這個(gè)函數(shù)使用寫入讀出（in-out）參數(shù)來交換a和b的值，請參考寫入讀出參數(shù)。

swapTwoInts函數(shù)可以交換b的原始值到a，也可以交換a的原始值到b，你可以調(diào)用這個(gè)函數(shù)交換兩個(gè)Int變量值：

var someInt = 3
var anotherInt = 107
swapTwoInts(&someInt, &anotherInt)
println("someInt is now \(someInt), and anotherInt is now \(anotherInt)")
// 輸出 "someInt is now 107, and anotherInt is now 3"

swapTwoInts函數(shù)是非常有用的，但是它只能交換Int值，如果你想要交換兩個(gè)String或者Double，就不得不寫更多的函數(shù)，如 swapTwoStrings和swapTwoDoublesfunctions，如同如下所示：

func swapTwoStrings(inout a: String, inout b: String) {
    let temporaryA = a
    a = b
    b = temporaryA
}

func swapTwoDoubles(inout a: Double, inout b: Double) {
    let temporaryA = a
    a = b
    b = temporaryA
}

你可能注意到 swapTwoInts、 swapTwoStrings和swapTwoDoubles函數(shù)功能都是相同的，唯一不同之處就在于傳入的變量類型不同，分別是Int、String和Double。

但實(shí)際應(yīng)用中通常需要一個(gè)用處更強(qiáng)大并且盡可能的考慮到更多的靈活性單個(gè)函數(shù)，可以用來交換兩個(gè)任何類型值，很幸運(yùn)的是，泛型代碼幫你解決了這種問題。（一個(gè)這種泛型函數(shù)后面已經(jīng)定義好了。）

注意：
 在所有三個(gè)函數(shù)中，a和b的類型是一樣的。如果a和b不是相同的類型，那它們倆就不能互換值。Swift 是類型安全的語言，所以它不允許一個(gè)String類型的變量和一個(gè)Double類型的變量互相交換值。如果一定要做，Swift 將報(bào)編譯錯(cuò)誤。

泛型函數(shù)

泛型函數(shù)可以工作于任何類型，這里是一個(gè)上面swapTwoInts函數(shù)的泛型版本，用于交換兩個(gè)值：

func swapTwoValues<T>(inout a: T, inout b: T) {
    let temporaryA = a
    a = b
    b = temporaryA
}

swapTwoValues函數(shù)主體和swapTwoInts函數(shù)是一樣的，它只在第一行稍微有那么一點(diǎn)點(diǎn)不同于swapTwoInts，如下所示：

func swapTwoInts(inout a: Int, inout b: Int)
func swapTwoValues<T>(inout a: T, inout b: T)

這個(gè)函數(shù)的泛型版本使用了占位類型名字（通常此情況下用字母T來表示）來代替實(shí)際類型名（如In、String或Doubl）。占位類型名沒有提示T必須是什么類型，但是它提示了a和b必須是同一類型T，而不管T表示什么類型。只有swapTwoValues函數(shù)在每次調(diào)用時(shí)所傳入的實(shí)際類型才能決定T所代表的類型。

另外一個(gè)不同之處在于這個(gè)泛型函數(shù)名后面跟著的展位類型名字（T）是用尖括號(hào)括起來的（<T>）。這個(gè)尖括號(hào)告訴 Swift 那個(gè)T是swapTwoValues函數(shù)所定義的一個(gè)類型。因?yàn)門是一個(gè)占位命名類型，Swift 不會(huì)去查找命名為T的實(shí)際類型。

swapTwoValues函數(shù)除了要求傳入的兩個(gè)任何類型值是同一類型外，也可以作為swapTwoInts函數(shù)被調(diào)用。每次swapTwoValues被調(diào)用，T所代表的類型值都會(huì)傳給函數(shù)。

在下面的兩個(gè)例子中,T分別代表Int和String：

var someInt = 3
var anotherInt = 107
swapTwoValues(&someInt, &anotherInt)
// someInt is now 107, and anotherInt is now 3

var someString = "hello"
var anotherString = "world"
swapTwoValues(&someString, &anotherString)
// someString is now "world", and anotherString is now "hello"

注意
 上面定義的函數(shù)swapTwoValues是受swap函數(shù)啟發(fā)而實(shí)現(xiàn)的。swap函數(shù)存在于 Swift 標(biāo)準(zhǔn)庫，并可以在其它類中任意使用。如果你在自己代碼中需要類似swapTwoValues函數(shù)的功能，你可以使用已存在的交換函數(shù)swap函數(shù)。

類型參數(shù)

在上面的swapTwoValues例子中，占位類型T是一種類型參數(shù)的示例。類型參數(shù)指定并命名為一個(gè)占位類型，并且緊隨在函數(shù)名后面，使用一對尖括號(hào)括起來（如<T>）。

一旦一個(gè)類型參數(shù)被指定，那么其可以被使用來定義一個(gè)函數(shù)的參數(shù)類型（如swapTwoValues函數(shù)中的參數(shù)a和b），或作為一個(gè)函數(shù)返回類型，或用作函數(shù)主體中的注釋類型。在這種情況下，被類型參數(shù)所代表的占位類型不管函數(shù)任何時(shí)候被調(diào)用，都會(huì)被實(shí)際類型所替換（在上面swapTwoValues例子中，當(dāng)函數(shù)第一次被調(diào)用時(shí)，T被Int替換，第二次調(diào)用時(shí)，被String替換。）。

你可支持多個(gè)類型參數(shù)，命名在尖括號(hào)中，用逗號(hào)分開。

命名類型參數(shù)

在簡單的情況下，泛型函數(shù)或泛型類型需要指定一個(gè)占位類型（如上面的swapTwoValues泛型函數(shù)，或一個(gè)存儲(chǔ)單一類型的泛型集，如數(shù)組），通常用一單個(gè)字母T來命名類型參數(shù)。不過，你可以使用任何有效的標(biāo)識(shí)符來作為類型參數(shù)名。

如果你使用多個(gè)參數(shù)定義更復(fù)雜的泛型函數(shù)或泛型類型，那么使用更多的描述類型參數(shù)是非常有用的。例如，Swift 字典（Dictionary）類型有兩個(gè)類型參數(shù)，一個(gè)是鍵，另外一個(gè)是值。如果你自己寫字典，你或許會(huì)定義這兩個(gè)類型參數(shù)為KeyType和ValueType，用來記住它們在你的泛型代碼中的作用。

注意
 請始終使用大寫字母開頭的駝峰式命名法（例如T和KeyType）來給類型參數(shù)命名，以表明它們是類型的占位符，而非類型值。

泛型類型

通常在泛型函數(shù)中，Swift 允許你定義你自己的泛型類型。這些自定義類、結(jié)構(gòu)體和枚舉作用于任何類型，如同Array和Dictionary的用法。

這部分向你展示如何寫一個(gè)泛型集類型--Stack（棧）。一個(gè)棧是一系列值域的集合，和Array（數(shù)組）類似，但其是一個(gè)比 Swift 的Array類型更多限制的集合。一個(gè)數(shù)組可以允許其里面任何位置的插入/刪除操作，而棧，只允許在集合的末端添加新的項(xiàng)（如同push一個(gè)新值進(jìn)棧）。同樣的一個(gè)棧也只能從末端移除項(xiàng)（如同pop一個(gè)值出棧）。

注意
 棧的概念已被UINavigationController類使用來模擬試圖控制器的導(dǎo)航結(jié)構(gòu)。你通過調(diào)用UINavigationController的pushViewController:animated:方法來為導(dǎo)航棧添加（add）新的試圖控制器；而通過popViewControllerAnimated:的方法來從導(dǎo)航棧中移除（pop）某個(gè)試圖控制器。每當(dāng)你需要一個(gè)嚴(yán)格的后進(jìn)先出方式來管理集合，堆棧都是最實(shí)用的模型。

下圖展示了一個(gè)棧的壓棧(push)/出棧(pop)的行為：

1. 現(xiàn)在有三個(gè)值在棧中；
2. 第四個(gè)值“pushed”到棧的頂部；
3. 現(xiàn)在有四個(gè)值在棧中，最近的那個(gè)在頂部；
4. 棧中最頂部的那個(gè)項(xiàng)被移除，或稱之為“popped”；
5. 移除掉一個(gè)值后，現(xiàn)在棧又重新只有三個(gè)值。

這里展示了如何寫一個(gè)非泛型版本的棧，Int值型的棧：

struct IntStack {
    var items = Int[]()
    mutating func push(item: Int) {
        items.append(item)
    }
    mutating func pop() -> Int {
        return items.removeLast()
    }
}

這個(gè)結(jié)構(gòu)體在棧中使用一個(gè)Array性質(zhì)的items存儲(chǔ)值。Stack提供兩個(gè)方法：push和pop，從棧中壓進(jìn)一個(gè)值和移除一個(gè)值。這些方法標(biāo)記為可變的，因?yàn)樗鼈冃枰薷模ɑ?em>轉(zhuǎn)換）結(jié)構(gòu)體的items數(shù)組。

上面所展現(xiàn)的IntStack類型只能用于Int值，不過，其對于定義一個(gè)泛型Stack類（可以處理任何類型值的棧）是非常有用的。

這里是一個(gè)相同代碼的泛型版本：

struct Stack<T> {
    var items = T[]()
    mutating func push(item: T) {
        items.append(item)
    }
    mutating func pop() -> T {
        return items.removeLast()
    }
}

注意到Stack的泛型版本基本上和非泛型版本相同，但是泛型版本的占位類型參數(shù)為T代替了實(shí)際Int類型。這種類型參數(shù)包含在一對尖括號(hào)里（<T>），緊隨在結(jié)構(gòu)體名字后面。

T定義了一個(gè)名為“某種類型T”的節(jié)點(diǎn)提供給后來用。這種將來類型可以在結(jié)構(gòu)體的定義里任何地方表示為“T”。在這種情況下，T在如下三個(gè)地方被用作節(jié)點(diǎn)：

• 創(chuàng)建一個(gè)名為items的屬性，使用空的T類型值數(shù)組對其進(jìn)行初始化；
• 指定一個(gè)包含一個(gè)參數(shù)名為item的push方法，該參數(shù)必須是T類型；
• 指定一個(gè)pop方法的返回值，該返回值將是一個(gè)T類型值。

當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)新單例并初始化時(shí)， 通過用一對緊隨在類型名后的尖括號(hào)里寫出實(shí)際指定棧用到類型，創(chuàng)建一個(gè)Stack實(shí)例，同創(chuàng)建Array和Dictionary一樣：

var stackOfStrings = Stack<String>()
stackOfStrings.push("uno")
stackOfStrings.push("dos")
stackOfStrings.push("tres")
stackOfStrings.push("cuatro")
// 現(xiàn)在棧已經(jīng)有4個(gè)string了

下圖將展示stackOfStrings如何push這四個(gè)值進(jìn)棧的過程：

從棧中pop并移除值"cuatro"：

let fromTheTop = stackOfStrings.pop()
// fromTheTop is equal to "cuatro", and the stack now contains 3 strings

下圖展示了如何從棧中pop一個(gè)值的過程：

由于Stack是泛型類型，所以在 Swift 中其可以用來創(chuàng)建任何有效類型的棧，這種方式如同Array和Dictionary。

類型約束

swapTwoValues函數(shù)和Stack類型可以作用于任何類型，不過，有的時(shí)候?qū)κ褂迷诜盒秃瘮?shù)和泛型類型上的類型強(qiáng)制約束為某種特定類型是非常有用的。類型約束指定了一個(gè)必須繼承自指定類的類型參數(shù)，或者遵循一個(gè)特定的協(xié)議或協(xié)議構(gòu)成。

例如，Swift 的Dictionary類型對作用于其鍵的類型做了些限制。在字典的描述中，字典的鍵類型必須是可哈希，也就是說，必須有一種方法可以使其被唯一的表示。Dictionary之所以需要其鍵是可哈希是為了以便于其檢查其是否已經(jīng)包含某個(gè)特定鍵的值。如無此需求，Dictionary既不會(huì)告訴是否插入或者替換了某個(gè)特定鍵的值，也不能查找到已經(jīng)存儲(chǔ)在字典里面的給定鍵值。

這個(gè)需求強(qiáng)制加上一個(gè)類型約束作用于Dictionary的鍵上，當(dāng)然其鍵類型必須遵循Hashable協(xié)議（Swift 標(biāo)準(zhǔn)庫中定義的一個(gè)特定協(xié)議）。所有的 Swift 基本類型（如String，Int， Double和 Bool）默認(rèn)都是可哈希。

當(dāng)你創(chuàng)建自定義泛型類型時(shí)，你可以定義你自己的類型約束，當(dāng)然，這些約束要支持泛型編程的強(qiáng)力特征中的多數(shù)。抽象概念如可哈希具有的類型特征是根據(jù)它們概念特征來界定的，而不是它們的直接類型特征。

類型約束語法

你可以寫一個(gè)在一個(gè)類型參數(shù)名后面的類型約束，通過冒號(hào)分割，來作為類型參數(shù)鏈的一部分。這種作用于泛型函數(shù)的類型約束的基礎(chǔ)語法如下所示（和泛型類型的語法相同）：

func someFunction<T: SomeClass, U: SomeProtocol>(someT: T, someU: U) {
    // function body goes here
}

上面這個(gè)假定函數(shù)有兩個(gè)類型參數(shù)。第一個(gè)類型參數(shù)T，有一個(gè)需要T必須是SomeClass子類的類型約束；第二個(gè)類型參數(shù)U，有一個(gè)需要U必須遵循SomeProtocol協(xié)議的類型約束。

類型約束行為

這里有個(gè)名為findStringIndex的非泛型函數(shù)，該函數(shù)功能是去查找包含一給定String值的數(shù)組。若查找到匹配的字符串，findStringIndex函數(shù)返回該字符串在數(shù)組中的索引值（Int），反之則返回nil：

func findStringIndex(array: String[], valueToFind: String) -> Int? {
    for (index, value) in enumerate(array) {
        if value == valueToFind {
            return index
        }
    }
    return nil
}

findStringIndex函數(shù)可以作用于查找一字符串?dāng)?shù)組中的某個(gè)字符串:

let strings = ["cat", "dog", "llama", "parakeet", "terrapin"]
if let foundIndex = findStringIndex(strings, "llama") {
    println("The index of llama is \(foundIndex)")
}
// 輸出 "The index of llama is 2"

如果只是針對字符串而言查找在數(shù)組中的某個(gè)值的索引，用處不是很大，不過，你可以寫出相同功能的泛型函數(shù)findIndex，用某個(gè)類型T值替換掉提到的字符串。

這里展示如何寫一個(gè)你或許期望的findStringIndex的泛型版本findIndex。請注意這個(gè)函數(shù)仍然返回Int，是不是有點(diǎn)迷惑呢，而不是泛型類型?那是因?yàn)楹瘮?shù)返回的是一個(gè)可選的索引數(shù)，而不是從數(shù)組中得到的一個(gè)可選值。需要提醒的是，這個(gè)函數(shù)不會(huì)編譯，原因在例子后面會(huì)說明：

func findIndex<T>(array: T[], valueToFind: T) -> Int? {
    for (index, value) in enumerate(array) {
        if value == valueToFind {
            return index
        }
    }
    return nil
}

上面所寫的函數(shù)不會(huì)編譯。這個(gè)問題的位置在等式的檢查上，“if value == valueToFind”。不是所有的 Swift 中的類型都可以用等式符（==）進(jìn)行比較。例如，如果你創(chuàng)建一個(gè)你自己的類或結(jié)構(gòu)體來表示一個(gè)復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型，那么 Swift 沒法猜到對于這個(gè)類或結(jié)構(gòu)體而言“等于”的意思。正因如此，這部分代碼不能可能保證工作于每個(gè)可能的類型T，當(dāng)你試圖編譯這部分代碼時(shí)估計(jì)會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的錯(cuò)誤。

不過，所有的這些并不會(huì)讓我們無從下手。Swift 標(biāo)準(zhǔn)庫中定義了一個(gè)Equatable協(xié)議，該協(xié)議要求任何遵循的類型實(shí)現(xiàn)等式符（==）和不等符（!=）對任何兩個(gè)該類型進(jìn)行比較。所有的 Swift 標(biāo)準(zhǔn)類型自動(dòng)支持Equatable協(xié)議。

任何Equatable類型都可以安全的使用在findIndex函數(shù)中，因?yàn)槠浔ＷC支持等式操作。為了說明這個(gè)事實(shí)，當(dāng)你定義一個(gè)函數(shù)時(shí)，你可以寫一個(gè)Equatable類型約束作為類型參數(shù)定義的一部分：

func findIndex<T: Equatable>(array: T[], valueToFind: T) -> Int? {
    for (index, value) in enumerate(array) {
        if value == valueToFind {
            return index
        }
    }
    return nil
}

findIndex中這個(gè)單個(gè)類型參數(shù)寫做：T: Equatable，也就意味著“任何T類型都遵循Equatable協(xié)議”。

findIndex函數(shù)現(xiàn)在則可以成功的編譯過，并且作用于任何遵循Equatable的類型，如Double或String:

let doubleIndex = findIndex([3.14159, 0.1, 0.25], 9.3)
// doubleIndex is an optional Int with no value, because 9.3 is not in the array
let stringIndex = findIndex(["Mike", "Malcolm", "Andrea"], "Andrea")
// stringIndex is an optional Int containing a value of 2

關(guān)聯(lián)類型

當(dāng)定義一個(gè)協(xié)議時(shí)，有的時(shí)候聲明一個(gè)或多個(gè)關(guān)聯(lián)類型作為協(xié)議定義的一部分是非常有用的。一個(gè)關(guān)聯(lián)類型給定作用于協(xié)議部分的類型一個(gè)節(jié)點(diǎn)名（或別名）。作用于關(guān)聯(lián)類型上實(shí)際類型是不需要指定的，直到該協(xié)議接受。關(guān)聯(lián)類型被指定為typealias關(guān)鍵字。

關(guān)聯(lián)類型行為

這里是一個(gè)Container協(xié)議的例子，定義了一個(gè)ItemType關(guān)聯(lián)類型：

protocol Container {
    typealias ItemType
    mutating func append(item: ItemType)
    var count: Int { get }
    subscript(i: Int) -> ItemType { get }
}

Container協(xié)議定義了三個(gè)任何容器必須支持的兼容要求：

• 必須可能通過append方法添加一個(gè)新item到容器里；
• 必須可能通過使用count屬性獲取容器里items的數(shù)量，并返回一個(gè)Int值；
• 必須可能通過容器的Int索引值下標(biāo)可以檢索到每一個(gè)item。

這個(gè)協(xié)議沒有指定容器里item是如何存儲(chǔ)的或何種類型是允許的。這個(gè)協(xié)議只指定三個(gè)任何遵循Container類型所必須支持的功能點(diǎn)。一個(gè)遵循的類型也可以提供其他額外的功能，只要滿足這三個(gè)條件。

任何遵循Container協(xié)議的類型必須指定存儲(chǔ)在其里面的值類型，必須保證只有正確類型的items可以加進(jìn)容器里，必須明確可以通過其下標(biāo)返回item類型。

為了定義這三個(gè)條件，Container協(xié)議需要一個(gè)方法指定容器里的元素將會(huì)保留，而不需要知道特定容器的類型。Container協(xié)議需要指定任何通過append方法添加到容器里的值和容器里元素是相同類型，并且通過容器下標(biāo)返回的容器元素類型的值的類型是相同類型。

為了達(dá)到此目的，Container協(xié)議聲明了一個(gè)ItemType的關(guān)聯(lián)類型，寫作typealias ItemType。這個(gè)協(xié)議不會(huì)定義ItemType是什么的別名，這個(gè)信息留給了任何遵循協(xié)議的類型來提供。盡管如此，ItemType別名支持一種方法識(shí)別在一個(gè)容器里的items類型，以及定義一種使用在append方法和下標(biāo)中的類型，以便保證任何期望的Container的行為是強(qiáng)制性的。

這里是一個(gè)早前IntStack類型的非泛型版本，適用于遵循Container協(xié)議：

struct IntStack: Container {
    // original IntStack implementation
    var items = Int[]()
    mutating func push(item: Int) {
        items.append(item)
    }
    mutating func pop() -> Int {
        return items.removeLast()
    }
    // conformance to the Container protocol
    typealias ItemType = Int
    mutating func append(item: Int) {
        self.push(item)
    }
    var count: Int {
    return items.count
    }
    subscript(i: Int) -> Int {
        return items[i]
    }
}

IntStack類型實(shí)現(xiàn)了Container協(xié)議的所有三個(gè)要求，在IntStack類型的每個(gè)包含部分的功能都滿足這些要求。

此外，IntStack指定了Container的實(shí)現(xiàn)，適用的ItemType被用作Int類型。對于這個(gè)Container協(xié)議實(shí)現(xiàn)而言，定義 typealias ItemType = Int，將抽象的ItemType類型轉(zhuǎn)換為具體的Int類型。

感謝Swift類型參考，你不用在IntStack定義部分聲明一個(gè)具體的Int的ItemType。由于IntStack遵循Container協(xié)議的所有要求，只要通過簡單的查找append方法的item參數(shù)類型和下標(biāo)返回的類型，Swift就可以推斷出合適的ItemType來使用。確實(shí)，如果上面的代碼中你刪除了 typealias ItemType = Int這一行，一切仍舊可以工作，因?yàn)樗宄闹繧temType使用的是何種類型。

你也可以生成遵循Container協(xié)議的泛型Stack類型：

struct Stack<T>: Container {
    // original Stack<T> implementation
    var items = T[]()
    mutating func push(item: T) {
        items.append(item)
    }
    mutating func pop() -> T {
        return items.removeLast()
    }
    // conformance to the Container protocol
    mutating func append(item: T) {
        self.push(item)
    }
    var count: Int {
    return items.count
    }
    subscript(i: Int) -> T {
        return items[i]
    }
}

這個(gè)時(shí)候，占位類型參數(shù)T被用作append方法的item參數(shù)和下標(biāo)的返回類型。Swift 因此可以推斷出被用作這個(gè)特定容器的ItemType的T的合適類型。

擴(kuò)展一個(gè)存在的類型為一指定關(guān)聯(lián)類型

在使用擴(kuò)展來添加協(xié)議兼容性中有描述擴(kuò)展一個(gè)存在的類型添加遵循一個(gè)協(xié)議。這個(gè)類型包含一個(gè)關(guān)聯(lián)類型的協(xié)議。

Swift的Array已經(jīng)提供append方法，一個(gè)count屬性和通過下標(biāo)來查找一個(gè)自己的元素。這三個(gè)功能都達(dá)到Container協(xié)議的要求。也就意味著你可以擴(kuò)展Array去遵循Container協(xié)議，只要通過簡單聲明Array適用于該協(xié)議而已。如何實(shí)踐這樣一個(gè)空擴(kuò)展，在使用擴(kuò)展來聲明協(xié)議的采納中有描述這樣一個(gè)實(shí)現(xiàn)一個(gè)空擴(kuò)展的行為：

extension Array: Container {}

如同上面的泛型Stack類型一樣，Array的append方法和下標(biāo)保證Swift可以推斷出ItemType所使用的適用的類型。定義了這個(gè)擴(kuò)展后，你可以將任何Array當(dāng)作Container來使用。

Where 語句

類型約束中描述的類型約束確保你定義關(guān)于類型參數(shù)的需求和一泛型函數(shù)或類型有關(guān)聯(lián)。

對于關(guān)聯(lián)類型的定義需求也是非常有用的。你可以通過這樣去定義where語句作為一個(gè)類型參數(shù)隊(duì)列的一部分。一個(gè)where語句使你能夠要求一個(gè)關(guān)聯(lián)類型遵循一個(gè)特定的協(xié)議，以及（或）那個(gè)特定的類型參數(shù)和關(guān)聯(lián)類型可以是相同的。你可寫一個(gè)where語句，通過緊隨放置where關(guān)鍵字在類型參數(shù)隊(duì)列后面，其后跟著一個(gè)或者多個(gè)針對關(guān)聯(lián)類型的約束，以及（或）一個(gè)或多個(gè)類型和關(guān)聯(lián)類型的等于關(guān)系。

下面的列子定義了一個(gè)名為allItemsMatch的泛型函數(shù)，用來檢查是否兩個(gè)Container單例包含具有相同順序的相同元素。如果匹配到所有的元素，那么返回一個(gè)為true的Boolean值，反之，則相反。

這兩個(gè)容器可以被檢查出是否是相同類型的容器（雖然它們可以是），但它們確實(shí)擁有相同類型的元素。這個(gè)需求通過一個(gè)類型約束和where語句結(jié)合來表示：

func allItemsMatch<
    C1: Container, C2: Container
    where C1.ItemType == C2.ItemType, C1.ItemType: Equatable>
    (someContainer: C1, anotherContainer: C2) -> Bool {

        // check that both containers contain the same number of items
        if someContainer.count != anotherContainer.count {
            return false
        }

        // check each pair of items to see if they are equivalent
        for i in 0..someContainer.count {
            if someContainer[i] != anotherContainer[i] {
                return false
            }
        }

        // all items match, so return true
        return true

}

這個(gè)函數(shù)用了兩個(gè)參數(shù)：someContainer和anotherContainer。someContainer參數(shù)是類型C1，anotherContainer參數(shù)是類型C2。C1和C2是容器的兩個(gè)占位類型參數(shù)，決定了這個(gè)函數(shù)何時(shí)被調(diào)用。

這個(gè)函數(shù)的類型參數(shù)列緊隨在兩個(gè)類型參數(shù)需求的后面：

• C1必須遵循Container協(xié)議 (寫作 C1: Container)。
• C2必須遵循Container協(xié)議 (寫作 C2: Container)。
• C1的ItemType同樣是C2的ItemType（寫作 C1.ItemType == C2.ItemType）。
• C1的ItemType必須遵循Equatable協(xié)議 (寫作 C1.ItemType: Equatable)。

第三個(gè)和第四個(gè)要求被定義為一個(gè)where語句的一部分，寫在關(guān)鍵字where后面，作為函數(shù)類型參數(shù)鏈的一部分。

這些要求意思是：

someContainer是一個(gè)C1類型的容器。 anotherContainer是一個(gè)C2類型的容器。someContainer和anotherContainer包含相同的元素類型。 someContainer中的元素可以通過不等于操作(!=)來檢查它們是否彼此不同。

第三個(gè)和第四個(gè)要求結(jié)合起來的意思是anotherContainer中的元素也可以通過 != 操作來檢查，因?yàn)樗鼈冊趕omeContainer中元素確實(shí)是相同的類型。

這些要求能夠使allItemsMatch函數(shù)比較兩個(gè)容器，即便它們是不同的容器類型。

allItemsMatch首先檢查兩個(gè)容器是否擁有同樣數(shù)目的items，如果它們的元素?cái)?shù)目不同，沒有辦法進(jìn)行匹配，函數(shù)就會(huì)false。

檢查完之后，函數(shù)通過for-in循環(huán)和半閉區(qū)間操作（..）來迭代someContainer中的所有元素。對于每個(gè)元素，函數(shù)檢查是否someContainer中的元素不等于對應(yīng)的anotherContainer中的元素，如果這兩個(gè)元素不等，則這兩個(gè)容器不匹配，返回false。

如果循環(huán)體結(jié)束后未發(fā)現(xiàn)沒有任何的不匹配，那表明兩個(gè)容器匹配，函數(shù)返回true。

這里演示了allItemsMatch函數(shù)運(yùn)算的過程：

var stackOfStrings = Stack<String>()
stackOfStrings.push("uno")
stackOfStrings.push("dos")
stackOfStrings.push("tres")

var arrayOfStrings = ["uno", "dos", "tres"]

if allItemsMatch(stackOfStrings, arrayOfStrings) {
    println("All items match.")
} else {
    println("Not all items match.")
}
// 輸出 "All items match."

上面的例子創(chuàng)建一個(gè)Stack單例來存儲(chǔ)String，然后壓了三個(gè)字符串進(jìn)棧。這個(gè)例子也創(chuàng)建了一個(gè)Array單例，并初始化包含三個(gè)同棧里一樣的原始字符串。即便棧和數(shù)組否是不同的類型，但它們都遵循Container協(xié)議，而且它們都包含同樣的類型值。你因此可以調(diào)用allItemsMatch函數(shù)，用這兩個(gè)容器作為它的參數(shù)。在上面的例子中，allItemsMatch函數(shù)正確的顯示了所有的這兩個(gè)容器的items匹配。