Swift学习笔记-枚举(Enumerations)

时间 2019-11-24

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枚举定义了一个通用类型的一组相关值，使你能够在你的代码中以一种安全的方式来使用这些值。php

若是你熟悉 C 语言，你就会知道，在 C 语言中枚举将枚举名和一个整型值相对应。Swift 中的枚举更加灵活，没必要给每个枚举成员提供一个值。若是给枚举成员提供一个值（称为“原始”值），则该值的类型能够是字符串，字符，或是一个整型值或浮点数。html

此外，枚举成员能够指定任何类型的相关值存储到枚举成员值中，就像其余语言中的联合体（unions）和变体（variants）。你能够定义一组通用的相关成员做为枚举的一部分，每一组都有不一样的一组与它相关的适当类型的数值。java

在 Swift 中，枚举类型是一等公民（first-class）。它们采用了不少传统上只被类（class）所支持的特征，例如计算型属性（computed properties），用于提供关于枚举当前值的附加信息，实例方法（instance methods），用于提供和枚举所表明的值相关联的功能。枚举也能够定义构造函数（initializers）来提供一个初始值；能够在原始的实现基础上扩展它们的功能；能够遵照协议（protocols）来提供标准的功能。ios

欲了解更多相关信息，请参见属性（Properties），方法（Methods），构造过程（Initialization），扩展（Extensions）和协议（Protocols）。nginx

枚举语法

使用enum关键词来建立枚举而且把它们的整个定义放在一对大括号内：express

enum SomeEnumeration { // 枚举定义放在这里 }

下面是指南针四个方向的例子：swift

enum CompassPoint { case North case South case East case West }

枚举中定义的值（如 North，South，East和West）是这个枚举的成员值（或成员）。case关键词表示一行新的成员值将被定义。安全

注意：和 C 和 Objective-C 不一样，Swift 的枚举成员在被建立时不会被赋予一个默认的整型值。在上面的CompassPoint例子中，North，South，East和West不会隐式地赋值为0，1，2和3。相反，这些枚举成员自己就有完备的值，这些值是已经明肯定义好的CompassPoint类型。数据结构

多个成员值能够出如今同一行上，用逗号隔开：

enum Planet { case Mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune }

每一个枚举定义了一个全新的类型。像 Swift 中其余类型同样，它们的名字（例如CompassPoint和Planet）必须以一个大写字母开头。给枚举类型起一个单数名字而不是复数名字，以便于读起来更加容易理解：

var directionToHead = CompassPoint.West

directionToHead的类型能够在它被CompassPoint的一个可能值初始化时推断出来。一旦directionToHead被声明为一个CompassPoint，你可使用一个缩写语法（.）将其设置为另外一个CompassPoint的值：

directionToHead = .East

当directionToHead的类型已知时，再次为其赋值能够省略枚举名。使用显式类型的枚举值可让代码具备更好的可读性。

匹配枚举值和`Switch`语句

你可使用switch语句匹配单个枚举值：

directionToHead = .South
switch directionToHead { case .North: print("Lots of planets have a north") case .South: print("Watch out for penguins") case .East: print("Where the sun rises") case .West: print("Where the skies are blue") } // 输出 "Watch out for penguins”

你能够这样理解这段代码：

“判断directionToHead的值。当它等于.North，打印“Lots of planets have a north”。当它等于.South，打印“Watch out for penguins”。”

等等以此类推。

正如在控制流（Control Flow）中介绍的那样，在判断一个枚举类型的值时，switch语句必须穷举全部状况。若是忽略了.West这种状况，上面那段代码将没法经过编译，由于它没有考虑到CompassPoint的所有成员。强制性所有穷举的要求确保了枚举成员不会被意外遗漏。

当不须要匹配每一个枚举成员的时候，你能够提供一个默认default分支来涵盖全部未明确被提出的枚举成员：

let somePlanet = Planet.Earth
switch somePlanet { case .Earth: print("Mostly harmless") default: print("Not a safe place for humans") } // 输出 "Mostly harmless”

相关值（Associated Values）

上一小节的例子演示了如何定义（分类）枚举的成员。你能够为Planet.Earth设置一个常量或者变量，而且在赋值以后查看这个值。无论怎样，若是有时候可以把其余类型的相关值和成员值一块儿存储起来会颇有用。这能让你存储成员值以外的自定义信息，而且当你每次在代码中使用该成员时容许这个信息产生变化。

你能够定义 Swift 的枚举存储任何类型的相关值，若是须要的话，每一个成员的数据类型能够是各不相同的。枚举的这种特性跟其余语言中的可辨识联合（discriminated unions），标签联合（tagged unions），或者变体（variants）类似。

例如，假设一个库存跟踪系统须要利用两种不一样类型的条形码来跟踪商品。有些商品上标有 UPC-A 格式的一维条形码，它使用数字 0 到 9。每个条形码都有一个表明“数字系统”的数字，该数字后接 5 个表明“生产代码”的数字，接下来是5位“产品代码”。最后一个数字是“检查”位，用来验证代码是否被正确扫描：

其余商品上标有 QR 码格式的二维码，它可使用任何 ISO 8859-1 字符，而且能够编码一个最多拥有 2953 个字符的字符串:

对于库存跟踪系统来讲，可以把 UPC-A 码做为四个整型值的元组，和把 QR 码做为一个任何长度的字符串存储起来是方便的。

在 Swift 中，使用以下方式定义两种商品条码的枚举：

enum Barcode {
  case UPCA(Int, Int, Int, Int) case QRCode(String) }

以上代码能够这么理解：

“定义一个名为Barcode的枚举类型，它能够是UPCA的一个相关值（Int，Int，Int，Int），或者是QRCode的一个字符串类型（String）相关值。”

这个定义不提供任何Int或String的实际值，它只是定义了，当Barcode常量和变量等于Barcode.UPCA或Barcode.QRCode时，相关值的类型。

而后可使用任何一种条码类型建立新的条码，如：

var productBarcode = Barcode.UPCA(8, 85909, 51226, 3)

以上例子建立了一个名为productBarcode的变量，而且赋给它一个Barcode.UPCA的相关元组值(8, 85909, 51226, 3)。

同一个商品能够被分配给一个不一样类型的条形码，如：

productBarcode = .QRCode("ABCDEFGHIJKLMNOP")

这时，原始的Barcode.UPCA和其整数值被新的Barcode.QRCode和其字符串值所替代。条形码的常量和变量能够存储一个.UPCA或者一个.QRCode（连同它的相关值），可是在任何指定时间只能存储其中之一。

像之前那样，不一样的条形码类型可使用一个 switch 语句来检查，然而此次相关值能够被提取做为 switch 语句的一部分。你能够在switch的 case 分支代码中提取每一个相关值做为一个常量（用let前缀）或者做为一个变量（用var前缀）来使用：

switch productBarcode { case .UPCA(let numberSystem, let manufacturer, let product, let check): print("UPC-A: \(numberSystem), \(manufacturer), \(product), \(check).") case .QRCode(let productCode): print("QR code: \(productCode).") } // 输出 "QR code: ABCDEFGHIJKLMNOP."

若是一个枚举成员的全部相关值被提取为常量，或者它们所有被提取为变量，为了简洁，你能够只放置一个var或者let标注在成员名称前：

switch productBarcode { case let .UPCA(numberSystem, manufacturer, product, check): print("UPC-A: \(numberSystem), \(manufacturer), \(product), \(check).") case let .QRCode(productCode): print("QR code: \(productCode).") } // 输出 "QR code: ABCDEFGHIJKLMNOP."

原始值（Raw Values）

在相关值小节的条形码例子中演示了一个枚举的成员如何声明它们存储不一样类型的相关值。做为相关值的另外一种选择，枚举成员能够被默认值（称为原始值）赋值，其中这些原始值具备相同的类型。

这里是一个枚举成员存储 ASCII 码的例子：

enum ASCIIControlCharacter: Character { case Tab = "\t" case LineFeed = "\n" case CarriageReturn = "\r" }

在这里，ASCIIControlCharacter的枚举类型的原始值类型被定义为字符型Character，并被设置了一些比较常见的 ASCII 控制字符。字符值的描述请详见字符串和字符部分。

原始值能够是字符串，字符，或者任何整型值或浮点型值。每一个原始值在它的枚举声明中必须是惟一的。

注意：
原始值和相关值是不相同的。当你开始在你的代码中定义枚举的时候原始值是被预先填充的值，像上述三个 ASCII 码。对于一个特定的枚举成员，它的原始值始终是相同的。相关值是当你在建立一个基于枚举成员的新常量或变量时才会被设置，而且每次当你这么作得时候，它的值能够是不一样的。

原始值的隐式赋值（Implicitly Assigned Raw Values）

在使用原始值为整数或者字符串类型的枚举时，不须要显式的为每个成员赋值，这时，Swift将会自动为你赋值。

例如，当使用整数做为原始值时，隐式赋值的值依次递增1。若是第一个值没有被赋初值，将会被自动置为0。

下面的枚举是对以前Planet这个枚举的一个细化，利用原始整型值来表示每一个 planet 在太阳系中的顺序：

enum Planet: Int { case Mercury = 1, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune }

在上面的例子中，Plant.Mercury赋了初值1，Planet.Venus会拥有隐式赋值2，依次类推。

当使用字符串做为枚举类型的初值时，每一个枚举成员的隐式初值则为该成员的名称。

下面的例子是CompassPoint枚举类型的精简版，使用字符串做为初值类型，隐式初始化为各个方向的名称：

enum CompassPoint: String { case North, South, East, West }

上面例子中，CompassPoint.South拥有隐式初值South，依次类推。

使用枚举成员的rawValue属性能够访问该枚举成员的原始值：

let earthsOrder = Planet.Earth.rawValue // earthsOrder 值为 3 let sunsetDirection = CompassPoint.West.rawValue // sunsetDirection 值为 "West"

使用原始值初始化枚举变量（Initializing from a Raw Value）

若是在定义枚举类型的时候使用了原始值，那么将会自动得到一个初始化方法，这个方法将原始值类型做为参数，返回值是枚举成员或nil。你可使用这种初始化方法来建立一个新的枚举变量。

这个例子经过原始值7从而建立枚举成员：

let possiblePlanet = Planet(rawValue: 7) // possiblePlanet 类型为 Planet? 值为 Planet.Uranus

然而，并不是全部可能的Int值均可以找到一个匹配的行星。正由于如此，构造函数能够返回一个可选的枚举成员。在上面的例子中，possiblePlanet是Planet?类型，或“可选的Planet”。

注意：原始值构造器是一个可失败构造器，由于并非每个原始值都有与之对应的枚举成员。更多信息请参见可失败构造器

若是你试图寻找一个位置为9的行星，经过参数为rawValue构造函数返回的可选Planet值将是nil：

let positionToFind = 9 if let somePlanet = Planet(rawValue: positionToFind) { switch somePlanet { case .Earth: print("Mostly harmless") default: print("Not a safe place for humans") } } else { print("There isn't a planet at position \(positionToFind)") } // 输出 "There isn't a planet at position 9

这个范例使用可选绑定（optional binding），经过原始值9试图访问一个行星。if let somePlanet = Planet(rawValue: 9)语句得到一个可选Planet，若是可选Planet能够被得到，把somePlanet设置成该可选Planet的内容。在这个范例中，没法检索到位置为9的行星，因此else分支被执行。

递归枚举（Recursive Enumerations）

在对操做符进行描述的时候，使用枚举类型来对数据建模很方便，由于须要考虑的状况固定可枚举。操做符能够将两个由数字组成的算数表达式链接起来，例如，将5链接成复杂一些的表达式5+4。

算术表达式的一个重要特性是，表达式能够嵌套使用。例如，表达式(5 + 4) * 2乘号右边是一个数字，左边则是另外一个表达式。由于数据是嵌套的，于是用来存储数据的枚举类型也许要支持这种嵌套————这表示枚举类型须要支持递归。

递归枚举（recursive enumeration）是一种枚举类型，表示它的枚举中，有一个或多个枚举成员拥有该枚举的其余成员做为相关值。使用递归枚举时，编译器会插入一个中间层。你能够在枚举成员前加上indirect来表示这成员可递归。

例如，下面的例子中，枚举类型存储了简单的算数表达式：

enum ArithmeticExpression {
    case Number(Int) indirect case Addition(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression) indirect case Multiplication(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression) }

你也能够在枚举类型开头加上indirect关键字来表示它的全部成员都是可递归的：

indirect enum ArithmeticExpression {
    case Number(Int) case Addition(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression) case Multiplication(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression) }

上面定义的枚举类型能够存储三种算数表达式：纯数字、两个表达式的相加、两个表达式相乘。Addition 和 Multiplication成员的相关值也是算数表达式————这些相关值使得嵌套表达式成为可能。

递归函数能够很直观地使用具备递归性质的数据结构。例如，下面是一个计算算术表达式的函数：

func evaluate(expression: ArithmeticExpression) -> Int { switch expression { case .Number(let value): return value case .Addition(let left, let right): return evaluate(left) + evaluate(right) case .Multiplication(let left, let right): return evaluate(left) * evaluate(right) } } // 计算 (5 + 4) * 2 let five = ArithmeticExpression.Number(5) let four = ArithmeticExpression.Number(4) let sum = ArithmeticExpression.Addition(five, four) let product = ArithmeticExpression.Multiplication(sum, ArithmeticExpression.Number(2)) print(evaluate(product)) // 输出 "18"

该函数若是遇到纯数字，就直接返回该数字的值。若是遇到的是加法或乘法运算，则分别计算左边表达式和右边表达式的值，而后相加或相乘。