深入讲解Swift中的模式匹配
作者：devedbox
模式匹配
模式匹配是 Swift 中非常常见的一种编程模式，使用模式匹配，可以帮助我们写出简明、清晰以及易读的代码，使我们的代码变得简洁而强大。
条件判断中的模式匹配
条件判断是我们使用最普遍的流程控制，在 Swift 中，只能接受 Bool 类型的值作为条件体；除了直接判断 Bool 值之外，我们还能使用使用条件语句进行可选绑定，这在我们开发中是非常常用的方式。
匹配枚举值
在 Swift 中，创建的枚举类型默认是不可比较的(没有实现Comparable协议)，这就意味着我们不能直接使用==操作符来判断两个枚举值是否相等，这种情况下，需要使用模式匹配：
创建一个枚举类型：
enum Result {
case success
case failure
}
初始化一个枚举值：
let result = Result.success
使用模式匹配来判断创建的枚举值的值：
if case .success = result {
print("Value of result is success.")
}
可选绑定
创建一个可选值：
let optionalInt: Int? = 1
使用可选绑定的方式进行解包：
if let val = optionalInt {
print("The value of optionalInt is (val)")
}
func handleGuard() {
guard let val = optionalInt else {
return
}
print("The value of optionalInt is (val)")
}
handleGuard()
可选绑定的另外一种模式，这也是可选绑定中最基础的模式：
if case .some(let val) = optionalInt {
print("The value of optionalInt is (val)")
}
还可以简化为：
if case let val? = optionalInt {
print("The value of optionalInt is (val)")
}
循环中的模式匹配
问题来了，if let 模式的可选绑定，只能实现一个可选值的绑定，如果我们需要匹配一个数组里边的可选值怎么办呢？这时候我们就不能使用 if let 的形式了，需要使用到 if case let 的形式
创建一个包含可选值的数组：
let values: [Int?] = [1, nil, 3, nil, 5, nil, 7, nil, 9, nil]
进行遍历：
for val in values {
print("Value in values is (String(describing: val))")
}
或者：
var valuesIterator = values.makeIterator()
while let val = valuesIterator.next() {
print("Value in values is (String(describing: val))")
}
我们得到了所有的值与可选值，如果我们需要过滤可选值，我们可以这样做：
for val in values.compactMap({ $0 }) {
print("Value in values is (val)")
}
这样做，增加了时间复杂度，需要进行两次遍历才能将数据过滤出来。我们可以使用模式匹配的方式来这样做：
for case let val? in values {
print("Value in values is (val)")
}
或者：
valuesIterator = values.makeIterator()
while let val = valuesIterator.next(), val != nil {
print("Value in values is (String(describing: val))")
}
这样就可以将 nil 值给过滤了，是不是很简单？还可以使用 for case 匹配枚举值数组：
let results: [Result] = [.success, .failure]
for case .success in results {
print("Values in results contains success.")
break
}
对于复杂的枚举类型：
enum NetResource {
case http(resource: String)
case ftp(resource: String)
}
let nets: [NetResource] = [.http(resource: "https://www.baidu.com"), .http(resource: "https://www.apple.cn"), .ftp(resource: ftp://192.0.0.1)]
过滤 http 的值：
for case .http(let resource) in nets {
print("HTTP resource (resource)")
}
for 循环使用 where 从句
除此之外，我们还可以在 for 循环后边跟上一个 where 从句来进行模式匹配：
for notNilValue in values where notNilValue != nil {
print("Not nil value: (String(describing: notNilValue!))")
}
查询一个数组里边所有能被3整除的数：
let rangeValues = Array(0...999)
for threeDivideValue in rangeValues where threeDivideValue % 3 == 0 {
print("Three devide value: (threeDivideValue)")
}
查询所有含有3的数：
for containsThree in rangeValues where String(containsThree).contains("3") {
print("Value contains three: (containsThree)")
}
Switch 中的模式匹配
Switch 中的模式匹配也很常用，在 Switch 中合理地使用模式匹配可以为我们带来很多好处，可以使我们的代码更简洁，同时可以减少代码量和增加开发效率。
区间匹配
let value = 188
switch value {
case 0..<50:
print("The value is in range [0, 50)")
case 50..<100:
print("The value is in range [50, 100)")
case 100..<150:
print("The value is in range [100, 150)")
case 150..<200:
print("The value is in range [150, 200)")
case 200...:
print("The value is in range [200, ")
default: break
}
// The value is in range [150, 200)
匹配元组类型
创建一个元组类型：
let tuples: (Int, String) = (httpCode: 404, status: "Not Found.")
进行匹配：
switch tuples {
case (400..., let status):
print("The http code is 40x, http status is (status)")
default: break
}
创建一个点：
let somePoint = (1, 1)
进行匹配：
switch somePoint {
case (0, 0):
print("(somePoint) is at the origin")
case (_, 0):
print("(somePoint) is on the x-axis")
case (0, _):
print("(somePoint) is on the y-axis")
case (-2...2, -2...2):
print("(somePoint) is inside the box")
default:
print("(somePoint) is outside of the box")
}
如上，我们在匹配的时候可以使用下划线 _ 对值进行忽略：
switch tuples {
case (404, _):
print("The http code is 404 not found.")
default: break
}
在 switch case 中使用 where 从句
在 case 中使用 where 从句可以使我们的模式匹配看起来更加精简，使匹配的模式更加紧凑：
let yetAnotherPoint = (1, -1)
switch yetAnotherPoint {
case let (x, y) where x == y:
print("((x), (y)) is on the line x == y")
case let (x, y) where x == -y:
print("((x), (y)) is on the line x == -y")
case let (x, y):
print("((x), (y)) is just some arbitrary point")
}
总结
Swift 中模式匹配的种类
模式匹配可以说是 Swift 中非常强大的一种编程模式，使用良好的模式匹配，可以帮助我们写出简介、优雅的代码，Swift 中的模式匹配包括以下种类：
- 条件判断：if, guard
- 可选绑定：if let, guard let, while let ...
- 循环体：for, while, repeat while
- switch
- do catch
什么时候使用 where 从句？
我们可以在前文的例子中看到，在很多进行模式匹配的地方还使用了 where 从句，where 从句的作用就相当于在模式匹配的基础上在加上条件限制，使用 where 从句等价于：
for notNilValue in values {
if notNilValue != nil {
print("Not nil value: (String(describing: notNilValue!))")
}
}
可以看出，使用 where 从句可以使我们的代码更加简洁和易读，什么时候使用 where ？ 或者说在哪里可以使用 where ？ Swift 文档中并没有对 where 的详细使用进行介绍，但是在实践中发现，where 可以使用在以下地方：
- for 循环语句
- switch 分支
而对于 if, guard 与 while ，我们不能在其后面添加 where 从句，因为他们本身可以进行多个条件的组合. where 从句还有一个用法就是对泛型类型进行类型约束，这在泛型的章节中会有介绍.
好了，以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对脚本之家的支持。