模式匹配第四弹:if case, guard case, for case

好久没更新了,最近在翻译一本关于 iOS 安全方面的书,这个月底交工。one more thing,加了微信打赏,各位看官觉得内容不错还请支持一下 😊

英文原文:Pattern Matching, Part 4: if case, guard case, for case

现在我们来重新回顾下前三弹模式匹配的各种语法 第一弹第二弹第三弹,第四弹是本系列的最后一篇文章,本章会教大家使用 if case letfor case where 等一些高级语法,让我们拭目以待吧!

本篇文章会结合本系列前三篇文章提到的语法,然后将它们应用在一些更先进表达式中。

这篇文章是模式匹配系列文章的最后一部分,你可以在这里阅读所有的部分:第一弹第二弹第三弹第四弹

if case let

语句 case let x = y 模式允许你检查 y 是否匹配 x

if case let x = y { … } 严格等同于 switch y { case let x: … }:当你只想与一条 case 匹配时,这种更紧凑的语法尤其有用,相对于 switch 更适合有多个 case 存在的情况下去匹配。

例如,让我们使用一个与之前文章类似的枚举数组:

enum Media {  
  case Book(title: String, author: String, year: Int)
  case Movie(title: String, director: String, year: Int)
  case WebSite(urlString: String)
}

然后我们可以这样写:

let m = Media.Movie(title: "Captain America: Civil War", director: "Russo Brothers", year: 2016)

if case let Media.Movie(title, _, _) = m {  
  print("This is a movie named \(title)")
}

改用 Switch 更冗长的版本:

switch m {  
  case let Media.Movie(title, _, _):
    print("This is a movie named \(title)")
  default: () // do nothing, but this is mandatory as all switch in Swift must be exhaustive
}

if case let where

我们当然还可以将 if case letwhere 从句组合在一起用:

if case let Media.Movie(_, _, year) = m where year < 1888 {  
  print("Something seems wrong: the movie's year is before the first movie ever made.")
}

这种方式可以组合成一个相当强大的表达式,而改用 switch 实现可能会变得非常复杂,需要写很多行代码只为检测那一个特定的 case。

guard case let

当然,guard case let 类似于 if case let,你可以使用 guard case letguard case let … where … 来确保匹配一个模式或一个条件,而当无法匹配模式或满足条件时就退出。

enum NetworkResponse {  
  case Response(NSURLResponse, NSData)
  case Error(NSError)
}

func processRequestResponse(response: NetworkResponse) {  
  guard case let .Response(urlResp, data) = response,
    let httpResp = urlResp as? NSHTTPURLResponse
    where 200..<300 ~= httpResp.statusCode else {
      print("Invalid response, can't process")
      return
  }
  print("Processing \(data.length) bytes…")
  /* … */
}

for case

forcase 组合在一起也能让你有条件地去遍历一个集合对象。使用 for case … 语义上类似于 for 循环,而且将它整个循环体封装在了 if case 的结构之中:它只会遍历、处理那些模式匹配了的元素。

let mediaList: [Media] = [  
  .Book(title: "Harry Potter and the Philosopher's Stone", author: "J.K. Rowling", year: 1997),
  .Movie(title: "Harry Potter and the Philosopher's Stone", director: "Chris Columbus", year: 2001),
  .Book(title: "Harry Potter and the Chamber of Secrets", author: "J.K. Rowling", year: 1999),
  .Movie(title: "Harry Potter and the Chamber of Secrets", director: "Chris Columbus", year: 2002),
  .Book(title: "Harry Potter and the Prisoner of Azkaban", author: "J.K. Rowling", year: 1999),
  .Movie(title: "Harry Potter and the Prisoner of Azkaban", director: "Alfonso Cuarón", year: 2004),
  .Movie(title: "J.K. Rowling: A Year in the Life", director: "James Runcie", year: 2007),
  .WebSite(urlString: "https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Harry_Potter-related_topics")
]

print("Movies only:")  
for case let Media.Movie(title, _, year) in mediaList {  
  print(" - \(title) (\(year))")
}

/* Output:
Movies only:  
 - Harry Potter and the Philosopher's Stone (2001)
 - Harry Potter and the Chamber of Secrets (2002)
 - Harry Potter and the Prisoner of Azkaban (2004)
 - J.K. Rowling: A Year in the Life (2007)
*/

for case where

for case 增加一个 where 从句,能使其变得更加强大:

print("Movies by C. Columbus only:")  
for case let Media.Movie(title, director, year) in mediaList where director == "Chris Columbus" {  
  print(" - \(title) (\(year))")
}

/* Output:
Movies by C. Columbus only:  
 - Harry Potter and the Philosopher's Stone (2001)
 - Harry Potter and the Chamber of Secrets (2002)
*/

💡注意:使用 for … where 而不带 case 模式匹配依然是符合 Swift 语法规则的。比如你这样写也是 OK 的:

for m in listOfMovies where m.year > 2000 { … }  

这里没有使用模式匹配(没有 case 或 ~=),因此有点超出了本系列的主题范围,但是这种写法是完全有效的,而且这种构造也非常有用---特别是避免了将一个巨大的判断逻辑 if 结构(或是一个 guard … else { continue })封装在 for 的循环体内。

将它们组合起来使用

现在我们终于要迎来这系列文章的大结局了:把我们之前所学从头到尾串联起来(包括一些我们在之前章节学习到的类似 x? 这种语法糖):

extension Media {  
  var title: String? {
    switch self {
    case let .Book(title, _, _): return title
    case let .Movie(title, _, _): return title
    default: return nil
    }
  }
  var kind: String {
    /* Remember part 1 where we said we can omit the `(…)` 
    associated values in the `case` if we don't care about any of them? */
    switch self {
    case .Book: return "Book"
    case .Movie: return "Movie"
    case .WebSite: return "Web Site"
    }
  }
}

print("All mediums with a title starting with 'Harry Potter'")  
for case let (title?, kind) in mediaList.map({ ($0.title, $0.kind) })  
  where title.hasPrefix("Harry Potter") {
    print(" - [\(kind)] \(title)")
}

上面的代码可能看上去有点复杂,让我们先拆分一下:

  • 使用 map 函数将 Array<Media> 类型的数组 mediaList 转换成一个包含元组 [(String?, String)] 的数组,而其中的元组包含两个元素:第一个是标题(String? 类型),第二个是元素的种类(String 类型)
  • 它只当 title? 匹配时整个表达式才会匹配---还记得第三弹那个语法糖吗?『当 switch 处理一个可选值 x? 时,你可以识别问号标记的可选值』,因此这里的 title? 相当于 .Some(title),它是不会匹配 title 为 nil 的情况的,译者注:至于为什么要写成 title? 上一弹也有说明:因为后面与之匹配的是一个可选值(mediaList.map(...) 的 title),匹配类型要一致,否则会报错
    因此匹配的结果是剔除所有 $0.titlenilmedia(也就是 title 为 Optional.None)---最终剩下的 media 中不包括 WebSite 类型,因为它没有 title
  • 然后再进一步去遍历 media,判断他们的 title 是否满足 title.hasPrefix("Harry Potter") 条件

最后这段代码将遍历每一个 medium,筛选出那些以 “Harry Potter” 开头的,在这一过程中将丢弃那些没有标题的,比如 WebSite,还有那些标题不以 "Harry Potter" 开头的 medium,这也包括作者 J.K.罗琳的记录片。

最终的输出结果如下,只有和 Harry Potter 相关的书籍和电影:

All medium with a title starting with 'Harry Potter'  
 - [Book] Harry Potter and the Philosopher's Stone
 - [Movie] Harry Potter and the Philosopher's Stone
 - [Book] Harry Potter and the Chamber of Secrets
 - [Movie] Harry Potter and the Chamber of Secrets
 - [Book] Harry Potter and the Prisoner of Azkaban
 - [Movie] Harry Potter and the Prisoner of Azkaban

如果不使用模式匹配、where 从句、或是前面提到的各种语法糖,代码写出来可能是这样的:

print("All mediums with a title and starting with 'Harry Potter'")  
for media in mediaList {  
  guard let title = media.title else {
    continue
  }
  guard title.hasPrefix("Harry Potter") else {
    continue
  }
  print(" - [\(media.kind)] \(title)")
}

有些人可能觉得这种写法可读性更好,但你无法否认 for case let (title?, kind) in … where … 确实强大,可以在小伙伴面前装个逼,而且可以将循环 + 模式匹配 + where 从句组合起来使用 ✨。

结论

『模式匹配』系列文章到此就全部结束了,希望你能喜欢它,并真正学到了一些有趣的东西 😉。

下一篇文章我将聚焦 Swift 的设计模式与架构,而不再是语言本身的语法了。

💡 如果关于 Swift 你有什么特别想要从我这里了解到的,请不要犹豫,直接在 Twitter 上联系我吧,我的下一篇文章的灵感很可能就来自于你们的建议。

模式匹配和参数的顺序颠倒了会导致语法错误。为了方便记忆,想像一下 switchcase let Media.Movie(…) 的顺序,他们是一致的。这样你就知道应该是 if case let Media.Movie(…) = m ,而不是 if case let m = Media.Movie(…),后者是完全不会编译的。和 switch 中所做的一样,将 case 和模式((Media.Movie(title, _, _))放在一起,而不是与变量(m)在一起。


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chengway

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