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Swift 中的自定义运算符重载指南

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运算符是编程语言的基础组件，它提供了简洁且直观的语法来表达各种操作。在 Swift 中，我们可以超越基本的运算符集，通过自定义和重载运算符来扩展语言的功能和可表达性。

自定义运算符

自定义运算符允许我们创建自己的符号来表示新的操作。例如，我们可以定义一个名为 ** 的运算符，它表示矩阵乘法。

infix operator **: MultiplicationPrecedence

func **(lhs: Matrix, rhs: Matrix) -> Matrix {
    // Implement matrix multiplication here
}

在这里，infix 表示这是一个中缀运算符（出现在两个操作数之间），MultiplicationPrecedence 指定了运算符的优先级（与 * 运算符相同），而 func 声明定义了运算符的行为。

重载现有运算符

除了创建自定义运算符之外，我们还可以重载现有运算符，以便它们对特定的类型具有不同的行为。例如，我们可以重载 + 运算符，以便它可以将两个数组连接起来：

extension Array where Element: AdditiveArithmetic {
    static func +(lhs: Self, rhs: Self) -> Self {
        var result = lhs
        result.append(contentsOf: rhs)
        return result
    }
}

在这个扩展中，我们为 Array 类型添加了一个新的 + 运算符的实现，它通过将两个数组的内容附加到一起而连接数组。

运算符优先级

运算符优先级确定了运算符在表达式中执行的顺序。Swift 中的运算符优先级是通过 PrecedenceGroup 声明指定的。例如，我们可以在 MultiplicationPrecedence 预定义的优先级组中声明我们的 ** 运算符：

precedencegroup MultiplicationPrecedence {
    associativity: left
    higherThan: AdditionPrecedence
}

这将使我们的 ** 运算符比 + 运算符具有更高的优先级。

结论

自定义和重载运算符是扩展 Swift 表达性、简化代码和创建更直观的 API 的强大工具。通过遵循上述步骤，您可以创建自己的运算符，从而提升代码的可读性和可维护性。