diff --git a/source/chapter2/20_Extensions.md b/source/chapter2/20_Extensions.md index e69de29b..1999b308 100644 --- a/source/chapter2/20_Extensions.md +++ b/source/chapter2/20_Extensions.md @@ -0,0 +1,279 @@ +#扩展（Extensions） + +---- + +本页包含内容： + +- 扩展语法（Extension Syntax） +- 计算属性（Computed Properties） +- 构造器（Initializers） +- 方法（Methods） +- 下标（Subscripts） +- 嵌套类型（Nested Types） + +*扩展*就是向一个已有的类、结构体或枚举类型添加新功能（functionality）。这包括在没有权限获取原始源代码的情况下扩展类型的能力（即*逆向建模*）。扩展和Objective-C中的分类(categories)类似。（不过与Objective-C不同的是，Swift的扩展没有名字。） + +Swift中的扩展可以： + +- 添加计算属性和计算静态属性 +- 定义实例方法和类型方法 +- 提供新的构造器 +- 定义下标 +- 定义和使用新的嵌套类型 +- 使一个已有类型符合某个接口 + + +>注意 +如果你定义了一个扩展向一个已有类型添加新功能，那么这个新功能对该类型的所有已有实例中都是可用的，即使它们是在你的这个扩展的前面定义的。 + + +##扩展语法 + +声明一个扩展使用关键字`extension`： + +```javascript +extension SomeType{ + // new functionality to add to SomeType goes here +} +``` + +一个扩展可以扩展一个已有类型，使其能够适配一个或多个接口。当这种情况发生时，接口的名字应该完全按照类或结构体的名字的方式进行书写： + +```javascript +extension SomeType: SomeProtocol, AnotherProctocol{ + // implementation of protocol requirments goes here +} +``` + +按照这种方式添加的接口一致性被称之为**给扩展添加接口一致性(Protocal Conformance)** + + +##计算属性 + +扩展可以向已有类型添加计算实例属性和计算类型属性。下面的例子向Swift的内建`Double`类型添加了5个计算实例属性，从而提供与距离单位协作的基本支持。 + +```javascript +extension Double{ + var km: Double { return self * 1_000.0 } + var m : Double { return self } + var cm: Double { return self / 100.0 } + var mm: Double { return self / 1_000.0 } + var ft: Double { return self / 3.28084 } +} +let oneInch = 25.4.mm +println("One inch is \(oneInch) meters") +// prints "One inch is 0.0254 meters" +let threeFeet = 3.ft +println("Three feet is \(threeFeet) meters") +// prints "Three feet is 0.914399970739201 meters" +``` + +这些计算属性表达的含义是把一个`Double`型的值看作是某单位下的长度值。即使它们被实现为计算属性，但这些属性仍可以接一个带有dot语法的浮点型字面值，而这恰恰是使用这些浮点型字面量实现距离转换的方式。 + +在上述例子中，一个`Double`型的值`1.0`被用来表示“1米”。这就是为什么`m`计算属性返回`self`——表达式`1.m`被认为是计算`1.0`的`Double`值。 + +其它单位则需要一些转换来表示在米下测量的值。1千米等于1,000米，所以`km`计算属性要把值乘以`1_000.00`来转化成单位米下的数值。类似地，1米有3.28024英尺，所以`ft`计算属性要把对应的`Double`值除以`3.28024`来实现英尺到米的单位换算。 + +这些属性是只读的计算属性，所有从简考虑它们不用`get`关键字表示。它们的返回值是`Double`型，而且可以用于所有接受`Double`的数学计算中： + +```javascript +let aMarathon = 42.km + 195.m +println("A marathon is \(aMarathon) meters long") +// prints "A marathon is 42495.0 meters long" +``` + + +>注意 +扩展可以添加新的计算属性，但是不可以添加存储属性，也不可以向已有属性添加属性观测器(property observers)。 + +##构造器 + +扩展可以向已有类型添加新的构造器。这可以让你扩展其它类型，将你自己的定制类型作为构造器参数，或者提供该类型的原始实现中没有包含的额外初始化选项。 + + +>注意 +如果你使用扩展向一个值类型添加一个构造器，该构造器向所有的存储属性提供默认值，而且没有定义任何定制构造器（custom initializers），那么对于来自你的扩展构造器中的值类型，你可以调用默认构造器(default initializers)和成员级构造器(memberwise initializers)。 +正如在值类型的构造器授权中描述的，如果你已经把构造器写成值类型原始实现的一部分，上述规则不再适用。 + +下面的例子定义了一个用于描述几何矩形的定制结构体`Rect`。这个例子同时定义了两个辅助结构体`Size`和`Point`，它们都把`0.0`作为所有属性的默认值： +```javascript +struct Size{ + var width = 0.0, height = 0.0 +} +struct Point{ + var x = 0.0, y = 0.0 +} +struct Rect{ + var origin = Point() + var size = Size() +} +``` + +因为结构体`Rect`提供了其所有属性的默认值，所以正如默认构造器中描述的，它可以自动接受一个默认的构造器和一个成员级构造器。这些构造器可以用于构造新的`Rect`实例： + +```javascript +let defaultRect = Rect() +let memberwiseRect = Rect(origin: Point(x: 2.0, y: 2.0), + size: Size(width: 5.0, height: 5.0)) +``` + +你可以提供一个额外的使用特殊中心点和大小的构造器来扩展`Rect`结构体： +```javascript +extension Rect{ + init(center: Point, size: Size){ + let originX = center.x - (size.width / 2) + let originY = center.y - (size.height / 2) + self.init(origin: Point(x: originX, y: originY), size: size) + } +} +``` + +这个新的构造器首先根据提供的`center`和`size`值计算一个合适的原点。然后调用该结构体自动的成员构造器`init(origin:size:)`，该构造器将新的原点和大小存到了合适的属性中： +```javascript +let centerRect = Rect(center: Point(x: 4.0, y: 4.0), + size: Size(width: 3.0, height: 3.0)) +// centerRect's origin is (2.5, 2.5) and its size is (3.0, 3.0) +``` + + +>注意 +如果你使用扩展提供了一个新的构造器，你依旧有责任保证构造过程能够让所有实例完全初始化。 + +##方法 + +扩展可以向已有类型添加新的实例方法和类型方法。下面的例子向`Int`类型添加一个名为`repetitions`的新实例方法： +```javascript +extension Int{ + func repetitions(task: () -> ()){ + for i in 0..self{ + task() + } + } +} +``` + +这个`repetitions`方法使用了一个`() -> ()`类型的单参数（single argument），表明函数没有参数而且没有返回值。 + +定义该扩展之后，你就可以对任意整数调用`repetitions`方法,实现的功能则是多次执行某任务： +```javascript +3.repetitions({ + println("Hello!") + }) +// Hello! +// Hello! +// Hello! +``` + +可以使用trailing闭包使调用更加简洁： +```javascript +3.repetitions{ + println("Goodbye!") +} +// Goodbye! +// Goodbye! +// Goodbye! +``` + +###修改实例方法 + +通过扩展添加的实例方法也可以修改该实例本身。结构体和枚举类型中修改`self`或其属性的方法必须将该实例方法标注为`mutating`，正如来自原始实现的修改方法一样。 + +下面的例子向Swift的`Int`类型添加了一个新的名为`square`的修改方法，来实现一个原始值的平方计算： +```javascript +extension Int{ + mutating func square(){ + self = self * self + } +} +var someInt = 3 +someInt.square() +// someInt is now 9 +``` + +##下标 + +扩展可以向一个已有类型添加新下标。这个例子向Swift内建类型`Int`添加了一个整型下标。该下标`[n]`返回十进制数字从右向左数的第n个数字 + +- 123456789[0]返回9 +- 123456789[1]返回8 + +等等 + +```javascript +extension Int{ + subscript(digitIndex: Int) -> Int { + var decimalBase = 1 + for _ in 1...digitIndex{ + decimalBase *= 10 + } + return (self / decimalBase) % 10 + } +} +746381295[0] +// returns 5 +746381295[1] +// returns 9 +746381295[2] +// returns 2 +746381295[8] +// returns 7 +``` + +如果该`Int`值没有足够的位数，即下标越界，那么上述实现的下标会返回0，因为它会在数字左边自动补0： +```javascript +746381295[9] +//returns 0, 即等同于： +0746381295[9] +``` + +##嵌套类型 + +扩展可以向已有的类、结构体和枚举添加新的嵌套类型： +```javascript +extension Character { + enum Kind { + case Vowel, Consonant, Other + } + var kind: Kind { + switch String(self).lowercaseString { + case "a", "e", "i", "o", "u": + return .Vowel + case "b", "c", "d", "f", "g", "h", "j", "k", "l", "m", + "n", "p", "q", "r", "s", "t", "v", "w", "x", "y", "z": + return .Consonant + default: + return .Other + } + } +} +``` + +该例子向`Character`添加了新的嵌套枚举。这个名为`Kind`的枚举表示特定字符的类型。具体来说，就是表示一个标准的拉丁脚本中的字符是元音还是辅音（不考虑口语和地方变种），或者是其它类型。 + +这个类子还向`Character`添加了一个新的计算实例属性，即`kind`，用来返回合适的`Kind`枚举成员。 + +现在，这个嵌套枚举可以和一个`Character`值联合使用了： +```javascript +func printLetterKinds(word: String) { + println("'\\(word)' is made up of the following kinds of letters:") + for character in word { + switch character.kind { + case .Vowel: + print("vowel ") + case .Consonant: + print("consonant ") + case .Other: + print("other ") + } + } + print("\n") +} +printLetterKinds("Hello") +// 'Hello' is made up of the following kinds of letters: +// consonant vowel consonant consonant vowel +``` + +函数`printLetterKinds`的输入是一个`String`值并对其字符进行迭代。在每次迭代过程中，考虑当前字符的`kind`计算属性，并打印出合适的类别描述。所以`printLetterKinds`就可以用来打印一个完整单词中所有字母的类型，正如上述单词`"hello"`所展示的。 + +>注意 +由于已知`character.kind`是`Character.Kind`型，所以`Character.Kind`中的所有成员值都可以使用`switch`语句里的形式简写，比如使用 `.Vowel`代替`Character.Kind.Vowel`