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swift - 在符合协议(protocol)的对象数组中使用diff

coder 2023-09-14 原文

我正在尝试使用组合而不是继承,我想在符合给定协议的对象数组上使用diff
为此,我实现了一个协议并使其符合Equatable

// Playground - noun: a place where people can play
import XCPlayground
import Foundation

protocol Field:Equatable {
    var content: String { get }
}

func ==<T: Field>(lhs: T, rhs: T) -> Bool {
    return lhs.content == rhs.content
}

func ==<T: Field, U: Field>(lhs: T, rhs: U) -> Bool {
    return lhs.content == rhs.content
}

struct First:Field {
    let content:String
}

struct Second:Field {
    let content:String
}

let items:[Field] = [First(content: "abc"), Second(content: "cxz")] // ? boom

但我很快发现:
错误:协议“field”只能用作泛型约束,因为它具有自身或关联的类型要求
我理解为什么Swift是一种类型安全的语言,需要随时了解这些对象的具体类型。
在修补之后,我最终从协议中删除了equatable并重载了==操作符:
// Playground - noun: a place where people can play
import XCPlayground
import Foundation

protocol Field {
    var content: String { get }
}

func ==(lhs: Field, rhs: Field) -> Bool {
    return lhs.content == rhs.content
}

func ==(lhs: [Field], rhs: [Field]) -> Bool {
    return (lhs.count == rhs.count) && (zip(lhs, rhs).map(==).reduce(true, { $0 && $1 })) // naive, but let's go with it for the sake of the argument
}

struct First:Field {
    let content:String
}

struct Second:Field {
    let content:String
}


// Requirement #1: direct object comparison
print(First(content: "abc") == First(content: "abc")) // true
print(First(content: "abc") == Second(content: "abc")) // false

// Requirement #2: being able to diff an array of objects complying with the Field protocol
let array1:[Field] = [First(content: "abc"), Second(content: "abc")]
let array2:[Field] = [Second(content: "abc")]

print(array1 == array2) // false
let outcome = array1.diff(array2) // ? boom

错误:“[field]”类型的值没有成员“diff”
从现在开始,老实说我有点迷路了。我读了一些关于类型擦除的好文章,但即使是提供的示例也遇到了同样的问题(我认为这是对Equatable的不一致性)。
我说得对吗?如果是这样,怎么能做到呢?
更新:
我不得不停止这个实验一段时间,完全忘记了依赖,对不起!Diff是由最长公共子序列(lcs)算法的实现SwiftLCS提供的方法。
DR:
Field协议需要符合Equatable的要求,但到目前为止,我还没有做到这一点。我需要能够创建一个符合这个协议的对象数组(参见第一个代码块中的错误)。
再次感谢

最佳答案

问题来自于Equatable协议的含义和swift对类型重载函数的支持的结合。
让我们看一下Equatable协议:

protocol Equatable
{
    static func ==(Self, Self) -> Bool
}

这是什么意思?好吧,了解“等价”在swift的上下文中的实际含义是很重要的。“相等”是一个结构或类的一个特征,它使得该结构或类的任何实例都可以与该结构或类的任何其他实例进行比较,以获得相等性。它没有提到将它与一个不同的类或结构的实例进行平等比较。
想想看。IntString都是Equatable类型。13 == 13"meredith" == "meredith"。但是,是不是?
13 == "meredith"协议只关心当要比较的两个对象属于同一类型时。当这两件事是不同类型的时候,它并没有说明会发生什么。这就是为什么Equatable定义中的两个参数都属于==(::)类型。
让我们看看您的示例中发生了什么。
protocol Field:Equatable 
{
    var content:String { get }
}

func ==<T:Field>(lhs:T, rhs:T) -> Bool 
{
    return lhs.content == rhs.content
}

func ==<T:Field, U:Field>(lhs:T, rhs:U) -> Bool 
{
    return lhs.content == rhs.content
}

Self运算符提供了两个重载。但只有第一个与==一致性有关。第二个重载是在执行此操作时应用的重载
First(content: "abc") == Second(content: "abc")

这与Equatable协议无关。
这里有一个困惑点。当我们讨论要测试相等性的类型的单独绑定实例时,同一类型的实例之间的相等性比不同类型的实例之间的相等性要求低。(因为我们可以假设两个被测试的东西是相同的类型。)
但是,当我们创建一个符合Equatable的事物数组时,这比创建一个可以测试相等性的事物数组要求更高,因为您要说的是,数组中的每个项都可以进行比较,就像它们都是同一类型一样。但是由于您的结构类型不同,您不能保证这一点,因此代码无法编译。
这是另一种思考方法。
没有相关类型要求的协议和具有相关类型要求的协议实际上是两种不同的动物。没有Equatable的协议基本上看起来和行为类似类型。带有Self的协议是类型本身符合的特征。从本质上讲,它们是“向上一个层次”,就像一种类型。(概念上与元类型相关。)
这就是为什么写这样的东西毫无意义:
let array:[Equatable] = [5, "a", false]

你可以这样写:
let array:[Int] = [5, 6, 7]

或者这个:
let array:[String] = ["a", "b", "c"]

或者这个:
let array:[Bool] = [false, true, false]

因为SelfIntString是类型。Bool不是一种类型,它是一种类型。
写这样的东西是“有意义的”…
let array:[Equatable] = [Int.self, String.self, Bool.self]

虽然这确实在扩展类型安全编程的界限,所以swift不允许这样做。您需要一个完全灵活的元类型系统(如python)来表达这样的想法。
那么我们如何解决你的问题呢?首先,要认识到在数组上应用swiftlcs是有意义的,因为在某种程度上,所有数组元素都可以简化为一个键数组,这些键的类型都相同。在这种情况下,它是Equatable,因为您可以通过执行Equatable来获得一个数组。也许如果我们重新设计swiftlcs,这将为它提供更好的接口。
但是,由于我们只能直接比较我们的Strings数组,因此我们需要确保它们都可以向上转换为相同的类型,并且这样做的方法是使用继承。
class Field:Equatable
{
    let content:String

    static func == (lhs:Field, rhs:Field) -> Bool
    {
        return lhs.content == rhs.content
    }

    init(_ content:String)
    {
        self.content = content
    }
}

class First:Field
{
    init(content:String)
    {
        super.init(content)
    }
}

class Second:Field
{
    init(content:String)
    {
        super.init(content)
    }
}


let items:[Field] = [First(content: "abc"), Second(content: "cxz")]

然后数组将它们全部上溯到类型keys:[String],即[Field](...).map{ $0.content }
讽刺的是,这个问题的“面向协议”解决方案实际上仍然涉及继承。swiftlcs API将提供类似于
protocol LCSElement 
{
    associatedtype Key:Equatable
    var key:Key { get }
}

我们会用超类来专门化它
class Field:LCSElement
{
    let key:String // <- this is what specializes Key to a concrete type

    static func == (lhs:Field, rhs:Field) -> Bool
    {
        return lhs.key == rhs.key
    }

    init(_ key:String)
    {
        self.key = key
    }
}

图书馆会把它当作
func LCS<T: LCSElement>(array:[T])
{
    array[0].key == array[1].key
    ...
}

协议和继承不是对立的,也不是彼此的替代品。它们相辅相成。

关于swift - 在符合协议(protocol)的对象数组中使用diff,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/42916117/

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