Swift-方法

優質神經病發表於2018-07-26
Swift

方法是與某些特定型別相關聯的函式。類、結構體、列舉都可以定義例項方法；例項方法為給定型別的例項封裝了具體的任務與功能。類、結構體、列舉也可以定義型別方法；型別方法與型別本身相關聯。型別方法與OC中的類方法相似。

結構體和列舉能夠定義方法時Swift與OC的主要區別之一。在OC中，類是唯一能定義方法的型別。但是在Swift中，不僅能選擇是否要定義一個類、結構體、列舉，還能靈活的在你建立的型別上定義方法。

本文包括兩個環節：例項方法和型別方法

例項方法

例項方法是屬於某個特定類、結構體或者列舉型別例項的方法。例項方法提供訪問和修改例項屬性的方法或提供例項目的相關的功能，並以此來支援例項的功能。例項方法的語法與函式完全一致。

例項方法要寫在它所屬的型別的前後大括號之間。例項方法能夠隱式訪問它所屬型別的所有的其他例項方法和屬性。例項方法只能被它所屬的類的某個特定例項呼叫，例項方法不能脫離於現存的例項而被呼叫。

下面的例子，定義一個簡單的Counter類，Counter 能被用來對一個動作發生的次數進行計數：

class Counter {
    var count = 0
    func increment() {
        count += 1
    }
    func increment(by amount: Int) {
        count += amount
    }
    func reset() {
        count = 0
    }
}
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Counter類定義了三個例項方法： increment讓計數器按1遞增；increment（by：Int）讓計數器按一個指定的整數值遞增；reset將計數器重置為0。

Counter這個類還宣告瞭一個可變屬性count，用它來保證對當前計數器的追蹤。 和呼叫屬性一樣，用點語法呼叫例項方法:

let counter = Counter()
// 初始計數值是0
counter.increment()
// 計數值現在是1
counter.increment(by: 5)
// 計數值現在是6
counter.reset()
// 計數值現在是0
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函式引數可以同時有一個區域性名稱（在函式內部使用）和一個外部名稱（在呼叫函式時使用）。方法引數也一樣，因為方法就是函式，只是這個函式與某個型別相關聯了。

self屬性

型別的每一個例項都有一個隱含屬性叫做self， self完全等同於該例項本身。你可以在一個例項的例項方法中使用這個隱含self屬性來引用當前例項。

上面的例子中的increment方法還可以這樣寫：

func increment() {
    self.count += 1
}
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實際上，你不必在程式碼裡面經常這麼寫。不論何時，只要在一個方法中使用一個已知的屬性或者方法名稱，如果沒有明確的寫self，Swift假定你是指定當前例項的屬性或者方法。這種假定在上面的Counter中已經示範了：Counter中的三個例項方法中都使用的是count。

使用這條規則的主要場景是例項方法的某個引數名稱與例項的某個屬性名稱相同的時候。在這種情況下，引數名稱享有優先權，並且在引用屬性是必須使用一種更嚴格的方式。這時你可以使用self屬性來區分引數名稱和屬性名稱。

下面的例子中，self消除方法引數x和例項屬性x之間的歧義：

struct Point {
    var x = 0.0, y = 0.0
    func isToTheRightOfX(_ x: Double) -> Bool {
        return self.x > x
    }
}
let somePoint = Point(x: 4.0, y: 5.0)
if somePoint.isToTheRightOfX(1.0) {
    print("This point is to the right of the line where x == 1.0")
}
// 列印 "This point is to the right of the line where x == 1.0"
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如果不使用 self 字首，Swift 就認為兩次使用的 x 都指的是名稱為 x 的函式引數。

在例項和列舉中修改型別

結構體和列舉都是值型別。預設情況下，值型別的屬性不能再它的例項方法中被修改。

但是如果你確實確實需要在某個特定的方法中修改結構體或者列舉的屬性，你可以為這個方法選擇可變行為，然後就可以從其方法內部改變它的屬性。並且這個方法做的任何改變都會在方法執行結束是寫回到原始結構中。方法還可以給它隱含的self屬性賦予一個全新的例項，這個新例項在方法結束時會替換現存例項。

要使用可變方法，將關鍵字mutating放到方法的func關鍵字之前就可以了。如下：

struct Point {
    var x = 0.0, y = 0.0
    mutating func moveByX(_ deltaX: Double, y deltaY: Double) {
        x += deltaX
        y += deltaY
    }
}
var somePoint = Point(x: 1.0, y: 1.0)
somePoint.moveByX(2.0, y: 3.0)
print("The point is now at (\(somePoint.x), \(somePoint.y))")
// 列印 "The point is now at (3.0, 4.0)"
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上面的Point結構體定義了一個可變的方法moveByX（_:y:）來移動Point例項到給定的位置。該方法被呼叫是修改了這個點，而不是返回一個新的點。方法定義是加上mutating關鍵字，從而允許修改屬性。（如果不加或者加nonmutating則會編譯錯誤）

注： 不能再結構體型別的常量上呼叫可變方法，因為其屬性不能被改變，及時屬性是變數屬性。

在可變方法中給self賦值

可變方法能夠賦值給隱含屬性self一個全新的例項。上面Point的例子可以用下面的方式改寫：

struct Point {
    var x = 0.0, y = 0.0
    mutating func moveBy(x deltaX: Double, y deltaY: Double) {
        self = Point(x: x + deltaX, y: y + deltaY)
    }
}
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新版的可變方法moveBy（x:y:）建立了一個新的結構體例項，它的x和y的值都被設定為目標值。呼叫這個版本的方法和呼叫上個版本的最終結果是一樣的。

列舉的可變方法可以把self設定為同一列舉型別中不同的成員：

enum TriStateSwitch {
    case Off, Low, High
    mutating func next() {
        switch self {
        case .Off:
            self = .Low
        case .Low:
            self = .High
        case .High:
            self = .Off
        }
    }
}
var ovenLight = TriStateSwitch.Low
ovenLight.next()
// ovenLight 現在等於 .High
ovenLight.next()
// ovenLight 現在等於 .Off
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上面的例子中定義了一個三態開關的列舉。每次呼叫next（）方法時，開關在不同的電源狀態之間迴圈切換。

型別方法

例項方法是某個型別的例項呼叫的方法。你也可以定義在型別本身上呼叫的方法。這種方法就叫做型別方法。在方法func關鍵字之前加上關鍵字static，來指定型別方法。類還可以用關鍵字class來允許子類重寫父類的方法實現。

注： 在OC中，只能為OC的類型別定義型別方法。在Swift中，可以為所有的類、、結構體和列舉定義型別方法。每一個型別方法都被它所支援的型別顯式包含。

型別方法和例項方法一樣用點語法。但是，你是在型別上呼叫這個方法，而不是在例項上呼叫。舉例如下：

class SomeClass {
    class func someTypeMethod() {
        // 在這裡實現型別方法
    }
}
SomeClass.someTypeMethod()
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在型別方法的方法體中，self指向這個型別本身。而不是型別的某個例項。這意味著可以用self來消除型別屬性和型別方法引數之間的歧義。（類似處理例項屬性和例項方法引數）

一般來說，在型別方法的方法體中，任何未限定的方法和屬性名稱，可以被本類中其他的型別方法和型別屬性引用。一個型別方法可以直接通過型別方法的名稱呼叫本類中的其他型別方法，而無需在方法名稱前加上型別名稱。類似的，在結構體和列舉中，也能夠直接通過型別屬性的名稱訪問本類中的型別屬性，而不需要前面加上型別名稱。

下面的例子定義了一個名為 LevelTracker 結構體。它監測玩家的遊戲發展情況（遊戲的不同層次或階段）。這是一個單人遊戲，但也可以儲存多個玩家在同一裝置上的遊戲資訊。

遊戲初始時，所有的遊戲等級（除了等級 1）都被鎖定。每次有玩家完成一個等級，這個等級就對這個裝置上的所有玩家解鎖。LevelTracker 結構體用型別屬性和方法監測遊戲的哪個等級已經被解鎖。它還監測每個玩家的當前等級。

struct LevelTracker {
    static var highestUnlockedLevel = 1
    var currentLevel = 1
    
    static func unlock(_ level: Int) {
        if level > highestUnlockedLevel { highestUnlockedLevel = level }
    }
    
    static func isUnlocked(_ level: Int) -> Bool {
        return level <= highestUnlockedLevel
    }
    
    @discardableResult
    mutating func advance(to level: Int) -> Bool {
        if LevelTracker.isUnlocked(level) {
            currentLevel = level
            return true
        } else {
            return false
        }
    }
}
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LevelTracker 監測玩家已解鎖的最高等級。這個值被儲存在型別屬性 highestUnlockedLevel 中。

LevelTracker 還定義了兩個型別方法與 highestUnlockedLevel 配合工作。第一個型別方法是 unlock(_:)，一旦新等級被解鎖，它會更新 highestUnlockedLevel 的值。第二個型別方法是 isUnlocked(_:)，如果某個給定的等級已經被解鎖，它將返回 true。（注意，儘管我們沒有使用類似 LevelTracker.highestUnlockedLevel 的寫法，這個型別方法還是能夠訪問型別屬性 highestUnlockedLevel）

除了型別屬性和型別方法，LevelTracker 還監測每個玩家的進度。它用例項屬性 currentLevel 來監測每個玩家當前的等級。

為了便於管理 currentLevel 屬性，LevelTracker 定義了例項方法 advance(to:)。這個方法會在更新 currentLevel 之前檢查所請求的新等級是否已經解鎖。advance(to:) 方法返回布林值以指示是否能夠設定 currentLevel。因為允許在呼叫 advance(to:) 時候忽略返回值，不會產生編譯警告，所以函式被標註為 @ discardableResult 屬性，更多關於屬性資訊，請參考屬性章節。

下面，Player 類使用 LevelTracker 來監測和更新每個玩家的發展進度：

class Player {
    var tracker = LevelTracker()
    let playerName: String
    func complete(level: Int) {
        LevelTracker.unlock(level + 1)
        tracker.advance(to: level + 1)
    }
    init(name: String) {
        playerName = name
    }
}
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Player 類建立一個新的 LevelTracker 例項來監測這個使用者的進度。它提供了 complete(level:) 方法，一旦玩家完成某個指定等級就呼叫它。這個方法為所有玩家解鎖下一等級，並且將當前玩家的進度更新為下一等級。（我們忽略了 advance(to:) 返回的布林值，因為之前呼叫 LevelTracker.unlock(_:) 時就知道了這個等級已經被解鎖了）。

你還可以為一個新的玩家建立一個 Player 的例項，然後看這個玩家完成等級一時發生了什麼：

var player = Player(name: "Argyrios")
player.complete(level: 1)
print("highest unlocked level is now \(LevelTracker.highestUnlockedLevel)")
// 列印 "highest unlocked level is now 2"
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如果你建立了第二個玩家，並嘗試讓他開始一個沒有被任何玩家解鎖的等級，那麼試圖設定玩家當前等級將會失敗：

player = Player(name: "Beto")
if player.tracker.advance(to: 6) {
    print("player is now on level 6")
} else {
    print("level 6 has not yet been unlocked")
}
// 列印 "level 6 has not yet been unlocked"
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