难以理解Swift协议扩展中的“关联类型”

Question

我正在努力快速地了解协议和协议扩展。

我想定义一系列可应用于类的协议，以及一组协议扩展以提供默认的实现。 示例代码：

// MARK: - Protocols & Protocol Extensions
protocol OutputItem {
    typealias ResultType
    func rawValue() -> ResultType
    // other requirements ...
}

protocol StringOutputItem : OutputItem {}
extension StringOutputItem {
    typealias ResultType = String
    override func rawValue() -> Self.ResultType {
        return "string ouput"
    }
}

protocol IntOutputItem: OutputItem {}
extension IntOutputItem {
    typealias ResultType = Int
    override func rawValue() -> Self.ResultType {
        return 123
    }
}

扩展中rawValue()的上述重写函数Ambiguous type name 'ResultType' in 'Self'给出了错误的Ambiguous type name 'ResultType' in 'Self' 。 如果我从Self.ResultType删除Self ， 'ResultType' is ambiguous for type lookup in this context ，我将得到错误'ResultType' is ambiguous for type lookup in this context 。

我如何向协议扩展发出信号，以将哪种类型用于ResultType ？

我的目标是能够将协议及其扩展应用于以下类：

// MARK: - Base Class
class DataItem {
    // Some base class methods
    func randomMethod() -> String {
        return "some random base class method"
    }
}

// MARK: - Subclasses
class StringItem : DataItem, StringOutputItem {
    // Some subclass methods
}

class AnotherStringItem : DataItem, StringOutputItem {
    // Some subclass methods
}

class IntItem : DataItem, IntOutputItem {
    // Some subclass methods
}

以便：

let item1 = StringItem()
print(item1.rawValue())         // should give "string output"

let item2 = AnotherStringItem()
print(item2.rawValue())         // should give "string output"

let item3 = IntItem()
print(item3.rawValue())         // should give 123

如果我对协议扩展如何提供默认实现完全不满意，那么我对如何实现相同结果持开放态度。

Answer 1

Swift编译器通过已实现的协议方法的类型签名来推断ResultType的类型。 例如，在以下StringOutputItem声明中，编译器知道StringOutputItem的ResultType的类型为String ，即使没有显式声明也是如此：

protocol StringOutputItem: OutputItem {}

extension StringOutputItem {
    func rawValue() -> String {
        return "string output"
    }
}

class StringItem : DataItem, StringOutputItem {}

let item = StringItem()
print(item.rawValue()) // prints "string output"

我们可以在ResultType中显式声明StringOutputItem ，这将仅确保StringOutputItem符合OutputItem协议并以正确的类型实现它。

为了说明关联类型的类型推断，假设OutputItem指定另一种方法作为其协议的一部分。 如果我们提供默认的实现，其中类型不匹配，则编译器将抛出错误，指示实现的类型不符合协议。

protocol OutputItem {
    typealias ResultType
    func rawValue() -> ResultType
    func printValue(r: ResultType)
}

protocol StringOutputItem: OutputItem {}

extension StringOutputItem {
    func rawValue() -> String {
        return "string output"
    }
    func printValue(r: Int) {  // Should be String
        ...
    }
}

struct Test: StringOutputItem {} // Error: Type 'Test' does not conform to protocol 'OutputItem'

通过在StringOutputItem显式声明typealias ResultType = String ，我们可以确保在实现协议的方法时使用正确的类型。

protocol OutputItem {
    typealias ResultType
    func rawValue() -> ResultType
    func printValue(r: ResultType)
}

protocol StringOutputItem: OutputItem {}

extension StringOutputItem {
    typealias ResultType = String // without this typealias declaration, the program WILL compile since ResultType is inferred to be of type Int
    func rawValue() -> Int {
        return 123
    }
    func printValue(r: Int) {  
        ...
    }
}

struct Test: StringOutputItem {} // Error: Type 'Test' does not conform to protocol 'OutputItem'