Swift类型检查与转换

时间：2024-01-10 09:42:50

继承会发生在子类和父类中，如图所示，是一系列类的继承关系类图，Person是类层次结构中的根类，Student是Person的直接子类，Worker是Person的直接子类。
这个继承关系类图的具体实现代码如下：

  1. class Person {
  2. var name : String
  3. var age : Int
  4. func description() -> String {
  5. return "\(name) 年龄是: \(age)"
  6. }
  7. convenience init () {
  8. self.init(name: "Tony")
  9. self.age = 18
  10. }
  11. convenience init (name : String) {
  12. self.init(name: name, age: 18)
  13. }
  14. init (name : String, age : Int) {
  15. self.name = name
  16. self.age  = age
  17. }
  18. }
  19. class Student : Person {
  20. var school : String
  21. init (name : String, age : Int, school : String) {
  22. self.school = school
  23. super.init(name : name, age : age)
  24. }
  25. }
  26. class Worker : Person {
  27. var factory : String
  28. init (name : String, age : Int, factory : String) {
  29. self.factory = factory
  30. super.init(name : name, age : age)
  31. }
  32. }
Swift类型检查与转换

下面我们将以此为例，介绍Swift类的类型检查与转换，其中包括is操作符、as操作符以及Any和AnyObject类型等。
一、使用is操作符
is操作符可以判断一个实例是否是某个类的类型。如果实例是目标类型，结果返回true，否则为false。
下面看一个示例：

  1. let Student1 = Student(name : "Tom", age : 18, school : "清华大学") ①
  2. let Student2 = Student(name : "Ben", age : 28, school : "北京大学")
  3. let Student3 = Student(name : "Tony", age : 38, school : "香港大学")    ②
  4. let Worker1 = Worker(name : "Tom", age : 18, factory : "钢厂")    ③
  5. let Worker2 = Worker(name : "Ben", age : 20, factory : "电厂")    ④
  6. let people = [Student1, Student2, Student3, Worker1, Worker2]   ⑤
  7. var StudentCount = 0
  8. var WorkerCount = 0
  9. for item in people {        ⑥
  10. if item is Worker { ⑦
  11. ++WorkerCount
  12. } else if item is Student { ⑧
  13. ++StudentCount
  14. }
  15. }
  16. println("工人人数：\(WorkerCount) ，学生人数：\(StudentCount) 。")

上述代码第①行和第②行创建了3个Student实例，第③行和第④行创建了两个Worker实例，然后把这5个实例放入people数组集合中。
在第⑥行使用for in遍历people数组集合。在循环体中，第⑦行item is Worker表达式是判断集合中的元素是否是Worker类的实例。类似地，第⑧行item is Student表达式是判断集合中的元素是否是Student类的实例。
输出结果如下：
工人人数：2，学生人数：3。
二、使用as操作符
在介绍as操作符之前，我们先了解一下对象的类型转换，并不是所有的类型都能互相转换。下面先看如下语句：
let p1 : Person = Student(name : "Tom", age : 20, school : "清华大学")
let p2 : Person = Worker(name : "Tom", age : 18, factory : "钢厂")
let p3 : Person = Person(name : "Tom", age : 28)
我们创建了3个实例p1、p2、p3，类型都是Person。p1是Student实例，p2是Worker实例，p3是Person实例。首先，对象类型转换一定发生在继承的前提下，p1和p2都声明为Person类型，而实例是由Person子类型实例化的。

Swift类型检查与转换

实例：Person
作为这段程序的编写者，我们知道p1本质上是Student实例，但是表面上看是Person类型，编译器也无法推断p1的实例是Person、Student还是Worker。我们可以使用is操作符来判断它是哪一类的实例。然后在转换时可以使用as操作符将其转换为子类类型，即把Person类型的p1转为Student子类类型，这种转换被称为向下转型。这种转换是有风险的，如果p1不是目标类型，转换就会失败。为了不发生异常，我们可以使用as?将其转换为目标类型的可选类型，能够成功则转换，不成功则返回nil。
从表15-1可见，p1到Student类型转换是向下转型，能够成功，p1到Worker类型转换是向下转型但会失败，p1到Person类型转换不需要向下转型就能够成功赋值，因为p1本身就是Person类型。p2与p1类似。
p3与p1和p2有很大的不同，因为p3本质上是Person实例，不能向下转型。
下面看一个示例：

  1. let Student1 = Student(name : "Tom", age : 18, school : "清华大学") ①
  2. let Student2 = Student(name : "Ben", age : 28, school : "北京大学")
  3. let Student3 = Student(name : "Tony", age : 38, school : "香港大学")    ②
  4. let Worker1 = Worker(name : "Tom", age : 18, factory : "钢厂")    ③
  5. let Worker2 = Worker(name : "Ben", age : 20, factory : "电厂")    ④
  6. let people = [Student1, Student2, Student3, Worker1, Worker2]   ⑤
  7. for item in people {        ⑥
  8. if let Student = item as? Student { ⑦
  9. println("Student school: \(Student.school)")    ⑧
  10. } else if let Worker = item as? Worker {    ⑨
  11. println("Worker factory: \(Worker.factory)")    ⑩
  12. }
  13. }

上述代码第①行和第②行创建了3个Student实例，第③行和第④行创建了两个Worker实例。然后把这5个实例放入people数组集合中。
在第⑥行使用for in遍历people数组集合。在循环体中，第⑦行let Student = item as? Student语句使用as?操作符将元素转换为Student类型。如果转换成功，则把元素赋值给Student变量，否则将nil赋值给Student变量，转换成功执行第⑧行代码。第⑨行代码与第⑦行代码类似，不再赘述。
最后输出结果如下：
Student school: 清华大学
Student school: 北京大学
Student school: 香港大学
Worker factory: 钢厂
Worker factory: 电厂
三、使用Any和AnyObject类型
在Swift中还提供了两种类型表示不确定类型：AnyObject和Any。AnyObject可以表示任何类的实例，而Any可以表示任何类型，包括类和其他数据类型，也包括Int和Double的基本数据类型。
下面将上一节的示例修改如下：

  1. let Student1 = Student(name : "Tom", age : 18, school : "清华大学")
  2. let Student2 = Student(name : "Ben", age : 28, school : "北京大学")
  3. let Student3 = Student(name : "Tony", age : 38, school : "香港大学")
  4. let Worker1 = Worker(name : "Tom", age : 18, factory : "钢厂")
  5. let Worker2 = Worker(name : "Ben", age : 20, factory : "电厂")
  6. let people1: [Person] = [Student1, Student2, Student3, Worker1, Worker2]    ①
  7. let people2: [AnyObject] = [Student1, Student2, Student3, Worker1, Worker2]     ②
  8. let people3: [Any] = [Student1, Student2, Student3, Worker1, Worker2]   ③
  9. for item in people3 {       ④
  10. if let Student = item as? Student {
  11. println("Student school: \(Student.school)")
  12. } else if let Worker = item as? Worker {
  13. println("Worker factory: \(Worker.factory)")
  14. }
  15. }

上述代码第①行是将5个实例放入Person数组中，第②行代码是将5个实例放入AnyObject数组中，第③行代码是将5个实例放入Any数组中。

这3种类型的数组都可以成功放入5个实例，而且可以在第④行使用for Int循环遍历出来，其他的类型代码不再解释。

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