深入Swift源代码：探索Array的map和filter

2023-12-31 06:58:48

Swift语言因其简洁、安全和高性能而备受开发者的青睐。为了更好地理解Swift语言的底层运行机制，本文将带你深入Swift标准库源码，探索Array类的map和filter函数的实现。

Array类简介

Array类是Swift标准库中定义的一个泛型集合类型，用于存储一组有序元素。Array类提供了丰富的函数和方法，可以对数组元素进行各种操作，包括添加、删除、查找、排序等。

map函数

map函数是一个高阶函数，它可以将数组中的每个元素映射到一个新的元素。map函数的语法如下：

func map<T>(_ transform: (Element) throws -> T) rethrows -> [T]

其中，transform参数是一个闭包，它接收一个数组元素作为输入，并返回一个新的元素。map函数会将transform闭包应用于数组中的每个元素，并将结果存储在一个新的数组中。

filter函数

filter函数也是一个高阶函数，它可以根据一个条件从数组中筛选出满足条件的元素。filter函数的语法如下：

func filter(_ isIncluded: (Element) throws -> Bool) rethrows -> [Element]

其中，isIncluded参数是一个闭包，它接收一个数组元素作为输入，并返回一个布尔值。filter函数会将isIncluded闭包应用于数组中的每个元素，并将满足条件的元素存储在一个新的数组中。

源码分析

接下来，我们将通过分析Swift标准库源码来了解map和filter函数的实现。

map函数的源代码位于/swift-main/stdlib/public/core/Sequence.swiftf文件中，代码如下：

public func map<T>(_ transform: (Element) throws -> T) rethrows -> [T] {
  return try _map(transform)
}

@_transparent
public func _map<T>(_ transform: (Element) throws -> T) rethrows -> [T] {
  var result: ContiguousArray<T> = ContiguousArray()
  var idx = startIndex
  while idx != endIndex {
    result.append(try transform(self[idx]))
    formIndex(after: &idx)
  }
  return Array(result)
}

从源代码可以看出，map函数首先创建一个新的空数组result，然后遍历数组中的每个元素，将每个元素传递给transform闭包，并将闭包的返回值添加到result数组中。最后，map函数返回result数组。

filter函数的源代码也位于/swift-main/stdlib/public/core/Sequence.swiftf文件中，代码如下：

public func filter(_ isIncluded: (Element) throws -> Bool) rethrows -> [Element] {
  return try _filter(isIncluded)
}

@_transparent
public func _filter(_ isIncluded: (Element) throws -> Bool) rethrows -> [Element] {
  var result: ContiguousArray<Element> = ContiguousArray()
  var idx = startIndex
  while idx != endIndex {
    if try isIncluded(self[idx]) {
      result.append(self[idx])
    }
    formIndex(after: &idx)
  }
  return Array(result)
}