在Swift中构建布尔类型

Swift中的Bool类型是许多原始函数的基础。所以基于它可以展示一个有趣的如何构建基本类型的示例。这篇文章的主旨是在Swift中创建一个类似Bool类型的新类型MyBool。我们希望通过这个简单的示例,能让你更清晰的了解Swift语言的工作原理。

让我们从最基本的定义开始。我们用枚举来定义MyBool类型的模型,它有两个不同的case

enum MyBool {
    case myTrue, myFalse
}

为了使大家不会产生混淆,这篇文章中我们将MyBool的两个case命名为myTruemyFalse。我们希望MyBool的构造函数MyBool()将其自身赋值为false,所以我们提供了如下init方法:

extension MyBool {
    init() { self = .myFalse }
}

Swift中的枚举会隐式的在它们自身内申明其枚举检索器的范围,允许我们使用MyBool.myFalse这种语法调用其成员,如果根据上下文可以推断出类型的话,我们甚至可以使用.myFalse调用其成员。但是在真正使用中,我们还是希望使用原始的truefalse关键字。想要做到这一点,我们的新类型MyBool需要遵循BooleanLiteralConvertible协议,像这样:

extension MyBool : BooleanLiteralConvertible {
    static func convertFromBooleanLiteral(value: Bool) -> MyBool {
        return value ? myTrue : myFalse
    }
}

// 我们现在就可以给MyBool类型的变量赋值为true或false.
var a : MyBool = true

通过以上设置,我们有了自己的基本类型,但是目前我们用它还做不了什么。布尔值需要通过if条件语句进行测试。在Swift中,我们通过BooleanType协议来做到这一点,该协议允许任意类型用于进行逻辑判断:

extension MyBool : BooleanType {
    func getBooleanType() -> Bool {
        switch self {
        case .myTrue: return true
        case .myFalse: return false
        }
    }   
}

// 现在我们就可以将MyBool类型的变量a用于'if'和'while'语句中进行测试.
if a {}

我们更希望所有遵循了BooleanType协议的类型都要强制转换为MyBool类型,所以我们可以这样写:

extension MyBool {
    // MyBool类型构造函数的参数设定为BooleanType类型.
    init(_ v : BooleanType) {
        if v.getBooleanType() {
            self = .myTrue
        } else {
            self = .myFalse
        }
    }
}

// 现在我们就可以这样进行转换了.
var basicBool : Bool = true
a = MyBool(basicBool)

注意构造函数里的_,它可以使我们在使用构造函数时省略参数命名。可以使用MyBool(x)这种语法,而不用使用MyBool(v: x)这种啰嗦的语法。

现在我们有了基本的功能,现在让我们来定义它的操作符,先来看看如何定义==操作符。没有关联数据的简单的枚举(像MyBool一样)是由编译器自动认为遵循Equatable协议进行编译的,所以没有必须要实现额外的代码。尽管如此,你也可以让任意类型遵循Equatable协议,并实现==操作符。比如我们的MyBool类型:

extension MyBool : Equatable {
}

func ==(lhs: MyBool, rhs: MyBool) -> Bool {
    switch (lhs, rhs) {
    case (.myTrue,.myTrue), (.myFalse,.myFalse):
        return true
    default:
        return false
    }
}

// 现在我们就可以使用==和!=进行比较了.
if a == a {}
if a != a {}

这里我们在swich语句中使用简单的匹配模式来处理。由于MyBool现在遵循了Equatable协议,所以他已经自动实现了!=操作符。再让我们加一些二进制运算符:

func &(lhs: MyBool, rhs: MyBool) -> MyBool {
    if lhs {
        return rhs
    }
    return false
}

func |(lhs: MyBool, rhs: MyBool) -> MyBool {
    if lhs {
        return true
    }
    return rhs
}

func ^(lhs: MyBool, rhs: MyBool) -> MyBool {
    return MyBool(lhs != rhs)
}

有了基本的运算符后,我们就可以实现各种有用的一元和复合赋值运算符,比如:

prefix func !(a: MyBool) -> MyBool {
    return a ^ true
}

// 复合赋值(按位)
func &=(inout lhs: MyBool, rhs: MyBool) {
    lhs = lhs & rhs
}

&=运算符将左边的运算对象作为inout对象,因为要对它进行读写操作,并且其效果对于操作者是可见的。Swift提供的值类型,使我们可以完全掌控丰富多变的各种操作,比如enumstruct

至此,简单的MyBool类型已经具备了基本的运算符操作。希望这篇文章能给你一些思路,使你能够在自己的代码中构建更高级更复杂的类型。

原文地址:Boolean