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用代码说话:自定义运算符和优先级

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使用 Swift 自定义运算符简化代码

什么是自定义运算符?

Swift 中的自定义运算符允许你定义自己的符号或符号组合,这些符号或符号组合可以像内建运算符(如 +-*)一样用于进行特定操作。通过创建自定义运算符,你可以简化复杂代码,提高代码的可读性和可维护性。

为什么要使用自定义运算符?

想象一下这样一个场景:你正在编写一段代码,需要对两个数字执行一个操作,例如计算它们的乘积。传统上,你必须编写一个函数来执行此操作,如下所示:

func multiply(a: Int, b: Int) -> Int {
  return a * b
}

这很好,但它很冗长,尤其是当你需要重复执行此操作时。使用自定义运算符,你可以简化此过程,如下所示:

func *(a: Int, b: Int) -> Int {
  return a * b
}

现在,你可以使用 * 运算符轻松计算两个数字的乘积。

优先级和关联性

自定义运算符还可以具有优先级和关联性,这决定了它们在表达式中执行的顺序和方式。你可以通过在运算符定义前面添加 precedencegroupassociativity 来指定这些属性。例如,你可以将乘法运算符 * 的优先级设置为高于加法运算符 +,如下所示:

precedencegroup MultiplicationPrecedence {
  higherThan: AdditionPrecedence
}

func *(a: Int, b: Int) -> Int {
  return a * b
}

这将确保在表达式 1 + 2 * 3 中,乘法运算符 * 先于加法运算符 + 执行。

实际示例

以下是自定义运算符如何帮助简化复杂代码的几个实际示例:

  • 数组元素查找: 你可以定义一个自定义运算符,它可以方便地在数组中查找元素,如下所示:
precedencegroup ArrayElementLookupPrecedence {
  higherThan: ComparisonPrecedence
}

infix operator ~~: ComparisonPredicate<Element>

func ~~<Element>(array: [Element], element: Element) -> Bool {
  return array.contains(element)
}

使用此运算符,你可以使用更简洁的语法在数组中查找元素:

if numbers ~~ 10 {
  // 10 存在于 numbers 数组中
}
  • 闭包类型转换: 你可以定义一个自定义运算符,它可以轻松地将闭包转换为其他类型,如下所示:
precedencegroup ClosureCoercionPrecedence {
  higherThan: AssignmentPrecedence
}

infix operator -->: ClosureCoercion<In, Out>

func --><In, Out>(closure: @escaping (In) -> Out, to type: Out.Type) -> (In) -> Out {
  return closure
}

使用此运算符,你可以轻松地将一个闭包转换为一个特定类型,如下所示:

let doubleToString: (Double) -> String = { $0.description } --> String.self

常见问题解答

  1. 我可以定义任何运算符吗?

    • 是的,你可以定义任何符号或符号组合,只要它们尚未被 Swift 内置运算符或使用。
  2. 自定义运算符是否会影响代码性能?

    • 一般来说,不会。自定义运算符是由编译器转换的,因此它们不会比内建运算符产生额外的开销。
  3. 我应该使用多少个自定义运算符?

    • 谨慎使用自定义运算符。太多自定义运算符可能会使你的代码难以阅读和理解。
  4. 我可以覆盖内建运算符吗?

    • 不,你无法覆盖 Swift 内置运算符。
  5. 自定义运算符是否可以在 Swift 中的任何位置使用?

    • 是的,自定义运算符可以在 Swift 中的任何位置使用,包括函数、类、结构和扩展中。

结论

Swift 中的自定义运算符和优先级是功能强大的工具,可帮助你简化代码,提高可读性和可维护性。通过仔细设计和使用,你可以创建代码,既易于阅读又易于维护。