Swift編程語言中文教程（十八）：Swift類型轉(zhuǎn)換

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本頁包含內(nèi)容：

• 定義一個(gè)類層次作為例子
• 檢查類型
• 向下轉(zhuǎn)型（Downcasting）
• Any和AnyObject的類型轉(zhuǎn)換

類型轉(zhuǎn)換是一種檢查類實(shí)例的方式，并且或者也是讓實(shí)例作為它的父類或者子類的一種方式。

類型轉(zhuǎn)換在 Swift 中使用is 和 as操作符實(shí)現(xiàn)。這兩個(gè)操作符提供了一種簡單達(dá)意的方式去檢查值的類型或者轉(zhuǎn)換它的類型。

你也可以用來檢查一個(gè)類是否實(shí)現(xiàn)了某個(gè)協(xié)議，就像在 Checking for Protocol Conformance部分講述的一樣。

定義一個(gè)類層次作為例子

你可以將它用在類和子類的層次結(jié)構(gòu)上，檢查特定類實(shí)例的類型并且轉(zhuǎn)換這個(gè)類實(shí)例的類型成為這個(gè)層次結(jié)構(gòu)中的其他類型。這下面的三個(gè)代碼段定義了一個(gè)類層次和一個(gè)包含了幾個(gè)這些類實(shí)例的數(shù)組，作為類型轉(zhuǎn)換的例子。

第一個(gè)代碼片段定義了一個(gè)新的基礎(chǔ)類MediaItem。這個(gè)類為任何出現(xiàn)在數(shù)字媒體庫的媒體項(xiàng)提供基礎(chǔ)功能。特別的，它聲明了一個(gè) String 類型的 name 屬性，和一個(gè)init name初始化器。（它假定所有的媒體項(xiàng)都有個(gè)名稱。）

class MediaItem {
    var name: String
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
}

下一個(gè)代碼段定義了 MediaItem 的兩個(gè)子類。第一個(gè)子類Movie，在父類（或者說基類）的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)director（導(dǎo)演） 屬性，和相應(yīng)的初始化器。第二個(gè)類在父類的基礎(chǔ)上增加了一個(gè) artist（藝術(shù)家） 屬性，和相應(yīng)的初始化器：

class Movie: MediaItem {
    var director: String
    init(name: String, director: String) {
        self.director = director
        super.init(name: name)
    }
}

class Song: MediaItem {
    var artist: String
    init(name: String, artist: String) {
        self.artist = artist
        super.init(name: name)
    }
}

最后一個(gè)代碼段創(chuàng)建了一個(gè)數(shù)組常量 library，包含兩個(gè)Movie實(shí)例和三個(gè)Song實(shí)例。library的類型是在它被初始化時(shí)根據(jù)它數(shù)組中所包含的內(nèi)容推斷來的。Swift 的類型檢測器能夠演繹出Movie 和 Song 有共同的父類 MediaItem ，所以它推斷出 MediaItem[] 類作為 library 的類型。

let library = [
    Movie(name: "Casablanca", director: "Michael Curtiz"),
    Song(name: "Blue Suede Shoes", artist: "Elvis Presley"),
    Movie(name: "Citizen Kane", director: "Orson Welles"),
    Song(name: "The One And Only", artist: "Chesney Hawkes"),
    Song(name: "Never Gonna Give You Up", artist: "Rick Astley")
]
// the type of "library" is inferred to be MediaItem[]

在幕后library 里存儲(chǔ)的媒體項(xiàng)依然是 Movie 和 Song 類型的，但是，若你迭代它，取出的實(shí)例會(huì)是 MediaItem 類型的，而不是 Movie 和 Song 類型的。為了讓它們作為它們本來的類型工作，你需要檢查它們的類型或者向下轉(zhuǎn)換它們的類型到其它類型，就像下面描述的一樣。

檢查類型（Checking Type）

用類型檢查操作符(is)來檢查一個(gè)實(shí)例是否屬于特定子類型。若實(shí)例屬于那個(gè)子類型，類型檢查操作符返回 true ，否則返回 false 。

下面的例子定義了兩個(gè)變量，movieCount 和 songCount，用來計(jì)算數(shù)組library 中 Movie 和 Song 類型的實(shí)例數(shù)量。

var movieCount = 0
var songCount = 0

for item in library {
    if item is Movie {
        ++movieCount
    } else if item is Song {
        ++songCount
    }
}

println("Media library contains \(movieCount) movies and \(songCount) songs")
// prints "Media library contains 2 movies and 3 songs"

示例迭代了數(shù)組 library 中的所有項(xiàng)。每一次， for-in 循環(huán)設(shè)置 item 為數(shù)組中的下一個(gè) MediaItem。

若當(dāng)前 MediaItem 是一個(gè) Movie 類型的實(shí)例， item is Movie 返回 true，相反返回 false。同樣的，item is Song檢查item是否為Song類型的實(shí)例。在循環(huán)結(jié)束后，movieCount 和 songCount的值就是被找到屬于各自的類型的實(shí)例數(shù)量。

向下轉(zhuǎn)型（Downcasting）

某類型的一個(gè)常量或變量可能在幕后實(shí)際上屬于一個(gè)子類。你可以相信，上面就是這種情況。你可以嘗試向下轉(zhuǎn)到它的子類型，用類型轉(zhuǎn)換操作符(as)

因?yàn)橄蛳罗D(zhuǎn)型可能會(huì)失敗，類型轉(zhuǎn)型操作符帶有兩種不同形式。可選形式（ optional form） as? 返回一個(gè)你試圖下轉(zhuǎn)成的類型的可選值（optional value）。強(qiáng)制形式 as 把試圖向下轉(zhuǎn)型和強(qiáng)制解包（force-unwraps）結(jié)果作為一個(gè)混合動(dòng)作。

當(dāng)你不確定向下轉(zhuǎn)型可以成功時(shí)，用類型轉(zhuǎn)換的可選形式(as?)。可選形式的類型轉(zhuǎn)換總是返回一個(gè)可選值（optional value），并且若下轉(zhuǎn)是不可能的，可選值將是 nil 。這使你能夠檢查向下轉(zhuǎn)型是否成功。

只有你可以確定向下轉(zhuǎn)型一定會(huì)成功時(shí)，才使用強(qiáng)制形式。當(dāng)你試圖向下轉(zhuǎn)型為一個(gè)不正確的類型時(shí)，強(qiáng)制形式的類型轉(zhuǎn)換會(huì)觸發(fā)一個(gè)運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤。

下面的例子，迭代了library里的每一個(gè) MediaItem ，并打印出適當(dāng)?shù)拿枋觥Ｒ@樣做，item需要真正作為Movie 或Song的類型來使用。不僅僅是作為 MediaItem。為了能夠使用Movie 或 Song的 director 或 artist屬性，這是必要的。

在這個(gè)示例中，數(shù)組中的每一個(gè)item可能是 Movie 或 Song。 事前你不知道每個(gè)item的真實(shí)類型，所以這里使用可選形式的類型轉(zhuǎn)換 （as?）去檢查循環(huán)里的每次下轉(zhuǎn)。

for item in library {
    if let movie = item as? Movie {
        println("Movie: '\(movie.name)', dir. \(movie.director)")
    } else if let song = item as? Song {
        println("Song: '\(song.name)', by \(song.artist)")
    }
}

// Movie: 'Casablanca', dir. Michael Curtiz
// Song: 'Blue Suede Shoes', by Elvis Presley
// Movie: 'Citizen Kane', dir. Orson Welles
// Song: 'The One And Only', by Chesney Hawkes
// Song: 'Never Gonna Give You Up', by Rick Astley

示例首先試圖將 item 下轉(zhuǎn)為 Movie。因?yàn)?nbsp;item 是一個(gè) MediaItem 類型的實(shí)例，它可能是一個(gè)Movie；同樣，它可能是一個(gè) Song，或者僅僅是基類 MediaItem。因?yàn)椴淮_定，as?形式在試圖下轉(zhuǎn)時(shí)將返還一個(gè)可選值。item as Movie 的返回值是Movie?類型或 “optional Movie”。

當(dāng)向下轉(zhuǎn)型為 Movie 應(yīng)用在兩個(gè) Song 實(shí)例時(shí)將會(huì)失敗。為了處理這種情況，上面的例子使用了可選綁定（optional binding）來檢查可選 Movie真的包含一個(gè)值（這個(gè)是為了判斷下轉(zhuǎn)是否成功。）可選綁定是這樣寫的“if let movie = item as? Movie”，可以這樣解讀：

“嘗試將 item 轉(zhuǎn)為 Movie類型。若成功，設(shè)置一個(gè)新的臨時(shí)常量 movie 來存儲(chǔ)返回的可選Movie”

若向下轉(zhuǎn)型成功，然后movie的屬性將用于打印一個(gè)Movie實(shí)例的描述，包括它的導(dǎo)演的名字director。當(dāng)Song被找到時(shí)，一個(gè)相近的原理被用來檢測 Song 實(shí)例和打印它的描述。

注意：
 轉(zhuǎn)換沒有真的改變實(shí)例或它的值。潛在的根本的實(shí)例保持不變；只是簡單地把它作為它被轉(zhuǎn)換成的類來使用。

Any和AnyObject的類型轉(zhuǎn)換

Swift為不確定類型提供了兩種特殊類型別名：

• AnyObject可以代表任何class類型的實(shí)例。
• Any可以表示任何類型，除了方法類型（function types）。

注意：
 只有當(dāng)你明確的需要它的行為和功能時(shí)才使用Any和AnyObject。在你的代碼里使用你期望的明確的類型總是更好的。

AnyObject類型

當(dāng)需要在工作中使用 Cocoa APIs，它一般接收一個(gè)AnyObject[]類型的數(shù)組，或者說“一個(gè)任何對象類型的數(shù)組”。這是因?yàn)?Objective-C 沒有明確的類型化數(shù)組。但是，你常常可以確定包含在僅從你知道的 API 信息提供的這樣一個(gè)數(shù)組中的對象的類型。

在這些情況下，你可以使用強(qiáng)制形式的類型轉(zhuǎn)換(as)來下轉(zhuǎn)在數(shù)組中的每一項(xiàng)到比 AnyObject 更明確的類型，不需要可選解析（optional unwrapping）。

下面的示例定義了一個(gè) AnyObject[] 類型的數(shù)組并填入三個(gè)Movie類型的實(shí)例：

let someObjects: AnyObject[] = [
    Movie(name: "2001: A Space Odyssey", director: "Stanley Kubrick"),
    Movie(name: "Moon", director: "Duncan Jones"),
    Movie(name: "Alien", director: "Ridley Scott")
]

因?yàn)橹肋@個(gè)數(shù)組只包含 Movie 實(shí)例，你可以直接用(as)下轉(zhuǎn)并解包到不可選的Movie類型（ps：其實(shí)就是我們常用的正常類型，這里是為了和可選類型相對比）。

for object in someObjects {
    let movie = object as Movie
    println("Movie: '\(movie.name)', dir. \(movie.director)")
}
// Movie: '2001: A Space Odyssey', dir. Stanley Kubrick
// Movie: 'Moon', dir. Duncan Jones
// Movie: 'Alien', dir. Ridley Scott

為了變?yōu)橐粋€(gè)更短的形式，下轉(zhuǎn)someObjects數(shù)組為Movie[]類型來代替下轉(zhuǎn)每一項(xiàng)方式。

for movie in someObjects as Movie[] {
    println("Movie: '\(movie.name)', dir. \(movie.director)")
}
// Movie: '2001: A Space Odyssey', dir. Stanley Kubrick
// Movie: 'Moon', dir. Duncan Jones
// Movie: 'Alien', dir. Ridley Scott

Any類型

這里有個(gè)示例，使用 Any 類型來和混合的不同類型一起工作，包括非class類型。它創(chuàng)建了一個(gè)可以存儲(chǔ)Any類型的數(shù)組 things。

var things = Any[]()

things.append(0)
things.append(0.0)
things.append(42)
things.append(3.14159)
things.append("hello")
things.append((3.0, 5.0))
things.append(Movie(name: "Ghostbusters", director: "Ivan Reitman"))

things 數(shù)組包含兩個(gè) Int 值，2個(gè) Double 值，1個(gè) String 值，一個(gè)元組 (Double, Double) ，Ivan Reitman 導(dǎo)演的電影“Ghostbusters”。

你可以在 switch cases里用is 和 as 操作符來發(fā)覺只知道是 Any 或 AnyObject的常量或變量的類型。 下面的示例迭代 things數(shù)組中的每一項(xiàng)的并用switch語句查找每一項(xiàng)的類型。這幾種switch語句的情形綁定它們匹配的值到一個(gè)規(guī)定類型的常量，讓它們可以打印它們的值：

for thing in things {
    switch thing {
    case 0 as Int:
        println("zero as an Int")
    case 0 as Double:
        println("zero as a Double")
    case let someInt as Int:
        println("an integer value of \(someInt)")
    case let someDouble as Double where someDouble > 0:
        println("a positive double value of \(someDouble)")
    case is Double:
        println("some other double value that I don't want to print")
    case let someString as String:
        println("a string value of \"\(someString)\"")
    case let (x, y) as (Double, Double):
        println("an (x, y) point at \(x), \(y)")
    case let movie as Movie:
        println("a movie called '\(movie.name)', dir. \(movie.director)")
    default:
        println("something else")
    }
}

// zero as an Int
// zero as a Double
// an integer value of 42
// a positive double value of 3.14159
// a string value of "hello"
// an (x, y) point at 3.0, 5.0
// a movie called 'Ghostbusters', dir. Ivan Reitman

注意：
 在一個(gè)switch語句的case中使用強(qiáng)制形式的類型轉(zhuǎn)換操作符（as, 而不是 as?）來檢查和轉(zhuǎn)換到一個(gè)明確的類型。在 switch case 語句的內(nèi)容中這種檢查總是安全的。