梁杰
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#扩展（Extensions）
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本页包含内容：
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- 扩展语法（Extension Syntax）
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- 计算属性（Computed Properties）
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- 构造器（Initializers）
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- 方法（Methods）
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- 下标（Subscripts）
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- 嵌套类型（Nested Types）
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*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。）
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Swift中的扩展可以：
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- 添加计算属性和计算静态属性
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- 定义实例方法和类型方法
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- 提供新的构造器
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- 定义下标
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- 定义和使用新的嵌套类型
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- 使一个已有类型符合某个接口
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>注意
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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。
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##扩展语法
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声明一个扩展使用关键字`extension`：
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```javascript
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extension SomeType{
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// new functionality to add to SomeType goes here
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}
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```
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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：
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```javascript
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extension SomeType: SomeProtocol, AnotherProctocol{
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// implementation of protocol requirments goes here
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}
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```
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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)**
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##计算属性
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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。
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```javascript
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extension Double{
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var km: Double { return self * 1_000.0 }
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var m : Double { return self }
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var cm: Double { return self / 100.0 }
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var mm: Double { return self / 1_000.0 }
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var ft: Double { return self / 3.28084 }
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}
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let oneInch = 25.4.mm
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println("One inch is \(oneInch) meters")
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// prints "One inch is 0.0254 meters"
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let threeFeet = 3.ft
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println("Three feet is \(threeFeet) meters")
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// prints "Three feet is 0.914399970739201 meters"
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```
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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。
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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。
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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。
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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：
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```javascript
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let aMarathon = 42.km + 195.m
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println("A marathon is \(aMarathon) meters long")
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// prints "A marathon is 42495.0 meters long"
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```
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>注意
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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)。
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##构造器
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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。
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>注意
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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)。
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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。
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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：
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```javascript
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struct Size{
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||||
var width = 0.0, height = 0.0
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}
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struct Point{
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var x = 0.0, y = 0.0
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}
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struct Rect{
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||||
var origin = Point()
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var size = Size()
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}
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```
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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：
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```javascript
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let defaultRect = Rect()
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let memberwiseRect = Rect(origin: Point(x: 2.0, y: 2.0),
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size: Size(width: 5.0, height: 5.0))
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```
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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：
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```javascript
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extension Rect{
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init(center: Point, size: Size){
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let originX = center.x - (size.width / 2)
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let originY = center.y - (size.height / 2)
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||||
self.init(origin: Point(x: originX, y: originY), size: size)
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}
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||||
}
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```
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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：
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```javascript
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let centerRect = Rect(center: Point(x: 4.0, y: 4.0),
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size: Size(width: 3.0, height: 3.0))
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// centerRect's origin is (2.5, 2.5) and its size is (3.0, 3.0)
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```
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>注意
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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。
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##方法
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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：
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```javascript
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extension Int{
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func repetitions(task: () -> ()){
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for i in 0..self{
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task()
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}
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}
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}
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```
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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。
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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：
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```javascript
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3.repetitions({
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println("Hello!")
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})
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// Hello!
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// Hello!
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// Hello!
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```
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可以使用trailing闭包使调用更加简洁：
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```javascript
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3.repetitions{
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||||
println("Goodbye!")
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}
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// Goodbye!
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// Goodbye!
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// Goodbye!
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```
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###修改实例方法
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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。
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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：
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```javascript
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extension Int{
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mutating func square(){
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||||
self = self * self
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}
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}
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var someInt = 3
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someInt.square()
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// someInt is now 9
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```
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##下标
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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
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- 123456789[0]返回9
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- 123456789[1]返回8
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等等
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```javascript
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extension Int{
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subscript(digitIndex: Int) -> Int {
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var decimalBase = 1
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for _ in 1...digitIndex{
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decimalBase *= 10
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}
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return (self / decimalBase) % 10
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}
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}
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746381295[0]
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// returns 5
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746381295[1]
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// returns 9
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||||
746381295[2]
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// returns 2
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||||
746381295[8]
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||||
// returns 7
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```
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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：
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```javascript
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746381295[9]
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//returns 0, 即等同于：
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0746381295[9]
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```
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##嵌套类型
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扩展可以向已有的类、结构体和枚举添加新的嵌套类型：
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```javascript
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extension Character {
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enum Kind {
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case Vowel, Consonant, Other
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}
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var kind: Kind {
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switch String(self).lowercaseString {
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case "a", "e", "i", "o", "u":
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return .Vowel
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case "b", "c", "d", "f", "g", "h", "j", "k", "l", "m",
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"n", "p", "q", "r", "s", "t", "v", "w", "x", "y", "z":
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||||
return .Consonant
|
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default:
|
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return .Other
|
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}
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||||
}
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}
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```
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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。
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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。
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现在，这个嵌套枚举可以和一个`Character`值联合使用了：
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```javascript
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func printLetterKinds(word: String) {
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println("'\\(word)' is made up of the following kinds of letters:")
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for character in word {
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switch character.kind {
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case .Vowel:
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print("vowel ")
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case .Consonant:
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||||
print("consonant ")
|
||||
case .Other:
|
||||
print("other ")
|
||||
}
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||||
}
|
||||
print("\n")
|
||||
}
|
||||
printLetterKinds("Hello")
|
||||
// 'Hello' is made up of the following kinds of letters:
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// consonant vowel consonant consonant vowel
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```
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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。
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>注意
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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`
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