難以理解Swift協議擴展中的“關聯類型”

Question

我正在努力快速地了解協議和協議擴展。

我想定義一系列可應用於類的協議，以及一組協議擴展以提供默認的實現。 示例代碼：

// 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
    }
}

擴展中rawValue()的上述重寫函數Ambiguous type name 'ResultType' in 'Self'給出了錯誤的Ambiguous type name 'ResultType' in 'Self' 。 如果我從Self.ResultType刪除Self ， 'ResultType' is ambiguous for type lookup in this context ，我將得到錯誤'ResultType' is ambiguous for type lookup in this context 。

我如何向協議擴展發出信號，以將哪種類型用於ResultType ？

我的目標是能夠將協議及其擴展應用於以下類：

// 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

如果我對協議擴展如何提供默認實現完全不滿意，那么我對如何實現相同結果持開放態度。

Answer 1

Swift編譯器通過已實現的協議方法的類型簽名來推斷ResultType的類型。 例如，在以下StringOutputItem聲明中，編譯器知道StringOutputItem的ResultType的類型為String ，即使沒有顯式聲明也是如此：

protocol StringOutputItem: OutputItem {}

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

class StringItem : DataItem, StringOutputItem {}

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

我們可以在ResultType中顯式聲明StringOutputItem ，這將僅確保StringOutputItem符合OutputItem協議並以正確的類型實現它。

為了說明關聯類型的類型推斷，假設OutputItem指定另一種方法作為其協議的一部分。 如果我們提供默認的實現，其中類型不匹配，則編譯器將拋出錯誤，指示實現的類型不符合協議。

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'

通過在StringOutputItem顯式聲明typealias ResultType = String ，我們可以確保在實現協議的方法時使用正確的類型。

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'