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Swift 类型转换

article 2025/1/11 20:54:06

Swift 类型转换

在 Swift 编程语言中，类型转换是一种允许我们在运行时检查和解释对象类型的机制。Swift 的类型转换主要通过两种方式实现：is 和 as 操作符。is 用于检查一个实例是否属于某个特定的类型，而 as 用于将实例转换为特定的类型。类型转换在处理继承和多态时尤为重要，它使得我们能够编写更加灵活和可扩展的代码。

类型检查（`is` 操作符）

类型检查使用 is 操作符来确定一个实例是否属于某个特定的类型。这在处理继承和多态时特别有用，因为它允许我们在运行时检查实例的实际类型。

class Animal {}
class Dog: Animal {}
class Cat: Animal {}

let animals: [Animal] = [Dog(), Cat(), Dog()]

for animal in animals {
    if animal is Dog {
        print("这是一个 Dog 类型的实例。")
    } else if animal is Cat {
        print("这是一个 Cat 类型的实例。")
    }
}

在上面的例子中，我们定义了一个 Animal 基类和两个继承自 Animal 的子类 Dog 和 Cat。我们创建了一个 Animal 类型的数组，其中包含了 Dog 和 Cat 的实例。通过使用 is 操作符，我们可以检查数组中每个实例的实际类型。

向下转型（`as?` 和 `as!`）

向下转型将一个父类类型的实例转换为子类类型的实例。由于向下转型可能会失败（即，实例可能不是目标子类的实例），Swift 提供了两种不同的向下转型方式：as? 和 as!。

as? 返回一个可选值，如果转型失败，则返回 nil。
as! 强制转型，如果转型失败，则会触发运行时错误。

for animal in animals {
    if let dog = animal as? Dog {
        print("这是一个 Dog 类型的实例，现在我们可以调用 Dog 类的方法。")
    } else if let cat = animal as? Cat {
        print("这是一个 Cat 类型的实例，现在我们可以调用 Cat 类的方法。")
    }
}

在上面的例子中，我们使用 as? 来尝试将 Animal 类型的实例向下转型为 Dog 或 Cat 类型。由于 as? 返回一个可选值，我们使用可选绑定（if let）来安全地处理转型结果。

类型转换在协议和多态中的应用

类型转换不仅适用于类的继承体系，还可以用于遵循相同协议的不同类型之间的转换。

protocol Flyable {
    func fly()
}

class Bird: Flyable {
    func fly() {
        print("鸟儿在飞翔。")
    }
}

class Plane: Flyable {
    func fly() {
        print("飞机在飞行。")
    }
}

let flyers: [Flyable] = [Bird(), Plane()]

for flyer in flyers {
    flyer.fly()
}

在这个例子中，我们定义了一个 Flyable 协议，并有两个遵循该协议的类 Bird 和 Plane。我们创建了一个 Flyable 类型的数组，并遍历数组，调用每个实例的 fly 方法。由于 Bird 和 Plane 都遵循 Flyable 协议，我们可以在这个数组中使用它们，而无需关心它们的具体类型。