類型轉(zhuǎn)換

1.0 翻譯：xiehurricane 校對(duì)：happyming

2.0 翻譯+校對(duì)：yangsiy

2.1 校對(duì)：shanks，2015-11-01

2.2 翻譯+校對(duì)：SketchK 2016-05-16
3.0.1，shanks，2016-11-13

4.0 校對(duì)：kemchenj 2017-09-21

本頁包含內(nèi)容：

• 定義一個(gè)類層次作為例子
• 檢查類型
• 向下轉(zhuǎn)型
• Any 和 AnyObject 的類型轉(zhuǎn)換

類型轉(zhuǎn)換 可以判斷實(shí)例的類型，也可以將實(shí)例看做是其父類或者子類的實(shí)例。

類型轉(zhuǎn)換在 Swift 中使用 is 和 as 操作符實(shí)現(xiàn)。這兩個(gè)操作符提供了一種簡(jiǎn)單達(dá)意的方式去檢查值的類型或者轉(zhuǎn)換它的類型。

你也可以用它來檢查一個(gè)類型是否實(shí)現(xiàn)了某個(gè)協(xié)議，就像在檢驗(yàn)協(xié)議的一致性部分講述的一樣。

定義一個(gè)類層次作為例子

你可以將類型轉(zhuǎn)換用在類和子類的層次結(jié)構(gòu)上，檢查特定類實(shí)例的類型并且轉(zhuǎn)換這個(gè)類實(shí)例的類型成為這個(gè)層次結(jié)構(gòu)中的其他類型。下面的三個(gè)代碼段定義了一個(gè)類層次和一個(gè)包含了這些類實(shí)例的數(shù)組，作為類型轉(zhuǎn)換的例子。

第一個(gè)代碼片段定義了一個(gè)新的基類 MediaItem。這個(gè)類為任何出現(xiàn)在數(shù)字媒體庫(kù)的媒體項(xiàng)提供基礎(chǔ)功能。特別的，它聲明了一個(gè) String 類型的 name 屬性，和一個(gè) init(name:) 初始化器。（假定所有的媒體項(xiàng)都有個(gè)名稱。）

class MediaItem {
    var name: String
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
}

下一個(gè)代碼段定義了 MediaItem 的兩個(gè)子類。第一個(gè)子類 Movie 封裝了與電影相關(guān)的額外信息，在父類（或者說基類）的基礎(chǔ)上增加了一個(gè) director（導(dǎo)演）屬性，和相應(yīng)的初始化器。第二個(gè)子類 Song，在父類的基礎(chǔ)上增加了一個(gè) artist（藝術(shù)家）屬性，和相應(yīng)的初始化器：

class Movie: MediaItem {
    var director: String
    init(name: String, director: String) {
        self.director = director
        super.init(name: name)
    }
}

class Song: MediaItem {
    var artist: String
    init(name: String, artist: String) {
        self.artist = artist
        super.init(name: name)
    }
}

最后一個(gè)代碼段創(chuàng)建了一個(gè)數(shù)組常量 library，包含兩個(gè) Movie 實(shí)例和三個(gè) Song 實(shí)例。library 的類型是在它被初始化時(shí)根據(jù)它數(shù)組中所包含的內(nèi)容推斷來的。Swift 的類型檢測(cè)器能夠推斷出 Movie 和 Song 有共同的父類 MediaItem，所以它推斷出 [MediaItem] 類作為 library 的類型：

let library = [
    Movie(name: "Casablanca", director: "Michael Curtiz"),
    Song(name: "Blue Suede Shoes", artist: "Elvis Presley"),
    Movie(name: "Citizen Kane", director: "Orson Welles"),
    Song(name: "The One And Only", artist: "Chesney Hawkes"),
    Song(name: "Never Gonna Give You Up", artist: "Rick Astley")
]
// 數(shù)組 library 的類型被推斷為 [MediaItem]

在幕后 library 里存儲(chǔ)的媒體項(xiàng)依然是 Movie 和 Song 類型的。但是，若你迭代它，依次取出的實(shí)例會(huì)是 MediaItem 類型的，而不是 Movie 和 Song 類型。為了讓它們作為原本的類型工作，你需要檢查它們的類型或者向下轉(zhuǎn)換它們到其它類型，就像下面描述的一樣。

檢查類型

用類型檢查操作符（is）來檢查一個(gè)實(shí)例是否屬于特定子類型。若實(shí)例屬于那個(gè)子類型，類型檢查操作符返回 true，否則返回 false。

下面的例子定義了兩個(gè)變量，movieCount 和 songCount，用來計(jì)算數(shù)組 library 中 Movie 和 Song 類型的實(shí)例數(shù)量：

var movieCount = 0
var songCount = 0

for item in library {
    if item is Movie {
        movieCount += 1
    } else if item is Song {
        songCount += 1
    }
}

print("Media library contains \(movieCount) movies and \(songCount) songs")
// 打印 “Media library contains 2 movies and 3 songs”

示例迭代了數(shù)組 library 中的所有項(xiàng)。每一次，for-in 循環(huán)設(shè)置 item 為數(shù)組中的下一個(gè) MediaItem。

若當(dāng)前 MediaItem 是一個(gè) Movie 類型的實(shí)例，item is Movie 返回 true，否則返回 false。同樣的，item is Song 檢查 item 是否為 Song 類型的實(shí)例。在循環(huán)結(jié)束后，movieCount 和 songCount 的值就是被找到的屬于各自類型的實(shí)例的數(shù)量。

向下轉(zhuǎn)型

某類型的一個(gè)常量或變量可能在幕后實(shí)際上屬于一個(gè)子類。當(dāng)確定是這種情況時(shí)，你可以嘗試向下轉(zhuǎn)到它的子類型，用類型轉(zhuǎn)換操作符（as? 或 as!）。

因?yàn)橄蛳罗D(zhuǎn)型可能會(huì)失敗，類型轉(zhuǎn)型操作符帶有兩種不同形式。條件形式as? 返回一個(gè)你試圖向下轉(zhuǎn)成的類型的可選值。強(qiáng)制形式 as! 把試圖向下轉(zhuǎn)型和強(qiáng)制解包轉(zhuǎn)換結(jié)果結(jié)合為一個(gè)操作。

當(dāng)你不確定向下轉(zhuǎn)型可以成功時(shí)，用類型轉(zhuǎn)換的條件形式（as?）。條件形式的類型轉(zhuǎn)換總是返回一個(gè)可選值，并且若下轉(zhuǎn)是不可能的，可選值將是 nil。這使你能夠檢查向下轉(zhuǎn)型是否成功。

只有你可以確定向下轉(zhuǎn)型一定會(huì)成功時(shí)，才使用強(qiáng)制形式（as!）。當(dāng)你試圖向下轉(zhuǎn)型為一個(gè)不正確的類型時(shí)，強(qiáng)制形式的類型轉(zhuǎn)換會(huì)觸發(fā)一個(gè)運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤。

下面的例子，迭代了 library 里的每一個(gè) MediaItem，并打印出適當(dāng)?shù)拿枋?。要這樣做，item 需要真正作為 Movie 或 Song 的類型來使用，而不僅僅是作為 MediaItem。為了能夠在描述中使用 Movie 或 Song 的 director 或 artist 屬性，這是必要的。

在這個(gè)示例中，數(shù)組中的每一個(gè) item 可能是 Movie 或 Song。事前你不知道每個(gè) item 的真實(shí)類型，所以這里使用條件形式的類型轉(zhuǎn)換（as?）去檢查循環(huán)里的每次下轉(zhuǎn)：

for item in library {
    if let movie = item as? Movie {
        print("Movie: '\(movie.name)', dir. \(movie.director)")
    } else if let song = item as? Song {
        print("Song: '\(song.name)', by \(song.artist)")
    }
}

// Movie: 'Casablanca', dir. Michael Curtiz
// Song: 'Blue Suede Shoes', by Elvis Presley
// Movie: 'Citizen Kane', dir. Orson Welles
// Song: 'The One And Only', by Chesney Hawkes
// Song: 'Never Gonna Give You Up', by Rick Astley

示例首先試圖將 item 下轉(zhuǎn)為 Movie。因?yàn)?item 是一個(gè) MediaItem 類型的實(shí)例，它可能是一個(gè) Movie；同樣，它也可能是一個(gè) Song，或者僅僅是基類 MediaItem。因?yàn)椴淮_定，as? 形式在試圖下轉(zhuǎn)時(shí)將返回一個(gè)可選值。item as? Movie 的返回值是 Movie? 或者說“可選 Movie”。

當(dāng)向下轉(zhuǎn)型為 Movie 應(yīng)用在兩個(gè) Song 實(shí)例時(shí)將會(huì)失敗。為了處理這種情況，上面的例子使用了可選綁定（optional binding）來檢查可選 Movie 真的包含一個(gè)值（這個(gè)是為了判斷下轉(zhuǎn)是否成功。）可選綁定是這樣寫的“if let movie = item as? Movie”，可以這樣解讀：

“嘗試將 item 轉(zhuǎn)為 Movie 類型。若成功，設(shè)置一個(gè)新的臨時(shí)常量 movie 來存儲(chǔ)返回的可選 Movie 中的值”

若向下轉(zhuǎn)型成功，然后 movie 的屬性將用于打印一個(gè) Movie 實(shí)例的描述，包括它的導(dǎo)演的名字 director。相似的原理被用來檢測(cè) Song 實(shí)例，當(dāng) Song 被找到時(shí)則打印它的描述（包含 artist 的名字）。

注意
轉(zhuǎn)換沒有真的改變實(shí)例或它的值。根本的實(shí)例保持不變；只是簡(jiǎn)單地把它作為它被轉(zhuǎn)換成的類型來使用。

Any 和 AnyObject 的類型轉(zhuǎn)換

Swift 為不確定類型提供了兩種特殊的類型別名：

• Any 可以表示任何類型，包括函數(shù)類型。
• AnyObject 可以表示任何類類型的實(shí)例。

只有當(dāng)你確實(shí)需要它們的行為和功能時(shí)才使用 Any 和 AnyObject。在你的代碼里使用你期望的明確類型總是更好的。

這里有個(gè)示例，使用 Any 類型來和混合的不同類型一起工作，包括函數(shù)類型和非類類型。它創(chuàng)建了一個(gè)可以存儲(chǔ) Any 類型的數(shù)組 things：

var things = [Any]()

things.append(0)
things.append(0.0)
things.append(42)
things.append(3.14159)
things.append("hello")
things.append((3.0, 5.0))
things.append(Movie(name: "Ghostbusters", director: "Ivan Reitman"))
things.append({ (name: String) -> String in "Hello, \(name)" })

things 數(shù)組包含兩個(gè) Int 值，兩個(gè) Double 值，一個(gè) String 值，一個(gè)元組 (Double, Double)，一個(gè)Movie實(shí)例“Ghostbusters”，以及一個(gè)接受 String 值并返回另一個(gè) String 值的閉包表達(dá)式。

你可以在 switch 表達(dá)式的 case 中使用 is 和 as 操作符來找出只知道是 Any 或 AnyObject 類型的常量或變量的具體類型。下面的示例迭代 things 數(shù)組中的每一項(xiàng)，并用 switch 語句查找每一項(xiàng)的類型。有幾個(gè) switch 語句的 case 綁定它們匹配到的值到一個(gè)指定類型的常量，從而可以打印這些值：

for thing in things {
    switch thing {
    case 0 as Int:
        print("zero as an Int")
    case 0 as Double:
        print("zero as a Double")
    case let someInt as Int:
        print("an integer value of \(someInt)")
    case let someDouble as Double where someDouble > 0:
        print("a positive double value of \(someDouble)")
    case is Double:
        print("some other double value that I don't want to print")
    case let someString as String:
        print("a string value of \"\(someString)\"")
    case let (x, y) as (Double, Double):
        print("an (x, y) point at \(x), \(y)")
    case let movie as Movie:
        print("a movie called '\(movie.name)', dir. \(movie.director)")
    case let stringConverter as (String) -> String:
        print(stringConverter("Michael"))
    default:
        print("something else")
    }
}

// zero as an Int
// zero as a Double
// an integer value of 42
// a positive double value of 3.14159
// a string value of "hello"
// an (x, y) point at 3.0, 5.0
// a movie called 'Ghostbusters', dir. Ivan Reitman
// Hello, Michael

注意
Any類型可以表示所有類型的值，包括可選類型。Swift 會(huì)在你用Any類型來表示一個(gè)可選值的時(shí)候，給你一個(gè)警告。如果你確實(shí)想使用Any類型來承載可選值，你可以使用as操作符顯式轉(zhuǎn)換為Any，如下所示：

let optionalNumber: Int? = 3
things.append(optionalNumber)        // 警告
things.append(optionalNumber as Any) // 沒有警告