模式匹配第三弹: 自定义的模式匹配和语法糖

作者：Olivier Halligon，原文链接，原文日期：2015-04-24
译者：walkingway；校对：小锅；定稿：numbbbbb

在模式匹配系列文章的第一弹和第二弹中，我们已经看到关于 switch 搭配很多类型的用法，包括元组（tuples），范围（Range），字符串（String），符号（Character）和一些其他类型。但是假如我们使用自定义的类型和模式匹配，又能擦出怎样的火花呢？

Switch 和模式匹配操作符

如果你在 switch 实例中这样写 case 1900..<2000，那么 Swift 如何比较 switch 入口的单值与下面的范围？

答案非常简单：Swift 使用了 ~= 操作符。当你在 case 中使用 Range<I> 时，switch 可以对 I 进行匹配，这是因为 Range<I> 与 I 二者之间定义了 ~= 操作符：

func ~=<I : ForwardindexType where I : Comparable>(pattern: Range<I>,value: I) -> Bool

事实上，如果你写 switch someI 并加上 case arangeOfI 语句时，Swift 会尝试调用 arangeOfI ~= someI 来做匹配操作（该表达式会返回一个 Bool 来通知是否匹配成功）

这就意味着你可以为自己的类型定义相同的操作符 ~=，这样就能保证这些自定义类型可以在 switch/case 语句中使用，我们也可以用相同的方式使用 Range！

让你的自定义类型响应模式匹配

我们构造一个自定义的结构体：

struct Affine {
  var a: Int
  var b: Int
}

func ~= (lhs: Affine,rhs: Int) -> Bool {
  return rhs % lhs.a == lhs.b
}

switch 5 {
case Affine(a: 2,b: 0): print("Even number")
case Affine(a: 3,b: 1): print("3x+1")
case Affine(a: 3,b: 2): print("3x+2")
default: print("Other")
}

最终打印的结果是 3x+2！

值得注意的一点是：在使用自定义类型时，Swift 不知道 switch 是否穷尽了所有可能。例如，即使我们添加了 case Affine(a: 2,b: 1) 和 case Affine(a: 2,b: -1) 这两个子句，来覆盖到每一个正整数和负整数的情况，Swift 还是会强迫我们使用 default: 语句。

此外需要注意，不要搞混了参数的顺序：~= 的第一个参数（通常称为 lhs，译指左手边）是你将要在 case 子句中使用的对象，第二个参数（通常称为 rhs，译指右手边）是你使用 switch 传入的对象。

~= 的一些其他用途

~= 还有很多其他用途。

例如，我们可以在第二弹中登场的 Book 结构体中添加如下代码：

func ~= (lhs: Range<Int>,rhs: Book) -> Bool {
  return lhs ~= rhs.year
}

现在测试一下：

let aBook = Book(title: "20,000 leagues under the sea",author: "Jules Vernes",year: 1870)
switch aBook {
case 1800..<1900: print("19th century book")
case 1900..<2000: print("20th century book")
default: print("Other century")
}

当然我不鼓励这样使用，将 Book 直接与一段整数范围比较并不能很清晰地展现我们的意图：『其实是想与 book 的出版年份进行比较』。更好的方式是在 switch 中直接传入 aBook.year。但我们举这个例子只是为了展示 ~= 操作符的强大(另一个原因是我暂时想不到更好的例子了