Swift中的类型铸造

由苹果公司在2014年创建的Swift是一种流行的开源语言，用于构建iOS应用程序，已经获得了一个强大的开发者社区和丰富的第三方内容。

像其他几乎所有的编程语言一样，Swift有自己的规则和语法。在本指南中，我们将看看Swift中的类型转换，这是现代面向对象编程语言中的一个流行概念。

什么是Swift中的类型？

从本质上讲，类型是类的原始等价物，用于表示存储在变量中的数据种类。由于每个类都与其他类不同，所以数据类型也不同，允许开发人员根据它们持有的数据类型来区分变量。对数据类型进行分类可以防止类型不匹配，这是编译时的一个常见错误。

对于编译器来说，类型是不相关的。如果存储在一个变量中的数据符合在流程中稍后进行的操作，进程将相应地运行。

然而，如果类型不匹配导致流程中断，你会看到一个编译错误。即使类型不匹配没有明确地破坏流程，它也可能在编译过程中没有被注意到，导致程序运行时出现意想不到的结果。

Swift是一种强类型的编程语言。Swift中的每个变量都有一个与之相关的类型，一旦一个类型被分配给一个变量，它就不能存储任何其他类型的数据。

弱类型语言在这方面没有那么严格。例如，在PHP和C等语言中，你可以在一定程度上改变数据类型，以获得代码的更大灵活性。

什么是类型转换？

使用类型的限制迫使一种语言失去了很大一部分的灵活性。类型转换提供了一种方法来获得一些灵活性。

并非所有的类变量都持有像整数和字符串这样的原始数据。现代应用程序的大部分逻辑都依赖于自定义对象，而这些对象是通过类实现的。从现在开始，我们将用类型来指代原始数据类型和类。

类型转换是大多数面向对象语言中使用的一种编程范式，它允许开发者把一种类型的对象当作另一种类型的对象。虽然类型转换一开始可能没有什么意义，但它有助于简化现代应用程序中的许多程序。

类型转换并不改变相关的对象。相反，它改变了用于描述该对象的类型。例如，你显然不能把一个持有字符串的对象的类型从string 改为integer ，因为在现实生活中，把一个句子当作一个数字是没有意义的。

为了使类型转换发生，相关对象的原始类型和新类型必须是彼此的子类或超类。假设一个叫做Vehicle 的类有两个子类，Car 和Truck 。你可以把一个类型为Car 的对象投给Vehicle ，反之亦然；或者把Truck 投给Vehicle ，反之亦然。

现在，我们假设有另一个叫做Ship 的类，它与Truck 、Car 或Vehicle 没有关系。你将不能把它的对象投到上面给出的任何类型中。

上投

上投是用来通过使用一个类本身的变量来概括该类的一系列子类的。让我们考虑一下使用Car,Truck, 和Vehicle 的例子。

我们在前面提到，Car 或Truck 可以被类型转换为Vehicle 。一个子类的对象被类型转换为其超类的对象。可以把它看作是在类的层次结构中向上移动。

上投允许你将任何类型的Vehicle 存储在一个类型为Vehicle 的引用中：Car,Truck, 等等。我们已经知道，这些都是同一个类的后代，Vehicle ，而且它们必然有一些相似之处。将它们的对象上传到Vehicle 类中，使用了这种泛化，让我们使用循环和其他常规范式运行操作。

下面是一个上传法的例子。

let truck:Truck = Vehicle(wheels:8)
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在上面的代码块中，你声明了一个名为truck 的引用，它的类型是Truck 。接下来，你用一个Vehicle 的实例来初始化它，它有八个轮子。你可以看到引用变量的类型注释和分配给它的对象是完全不同的。

如前所述，我们可以执行这个操作，因为Truck 和Vehicle 属于同一个类的层次结构。这完全就像说卡车是车辆一样，在逻辑上是正确的。

在上面的例子中，上播是隐含的。然而，你可以通过运行下面的代码使其可见。

let truck:Truck = Vehicle(wheels:8) as Truck
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稍后，我们将更详细地介绍隐式上播。

下传

下投是与上投相反的，它指的是将一个父类类型的对象投给其子类的对象。下投是用来重新转换先前被上投的子类对象，以实现泛化。

比方说，你拥有两辆汽车和三辆卡车。如果你把它们存储在一个共享数组中，类型推理将决定数组的类型为Vehicle ，这是两个类型的共同父类。

如果你试图从数组中获取一个项目，你会得到一个类型为Vehicle 的对象。要把它变回原来的类型，你需要把它下移到一个Truck 或Vehicle 。

必须了解的是，列表中的车辆并非都是汽车，这可能会在某些情况下导致下转换的失败。为了解决这个问题，我们将使用两种类型的下划线操作符，我们将在后面介绍。

水平类型转换

请注意，Car 和Truck 有一个共同的超类，但是，你不能把一个类型为Car 的对象投到Truck ，反之亦然。它们既不是彼此的子类也不是彼此的超类。因此，水平铸造是无效的，如果你试图将一个Car 铸造到一个Truck ，你会得到一个错误。

Swift中的类型转换操作

为了执行上述操作，你将使用以下运算符。

as

as 运算符被用来上投对象。然而，在大多数情况下，上投是以隐式方式进行的，所以你不会经常使用as 。

重申一下，这里有一个将Chair 上传到Furniture 的例子。

let furniture:Furniture = Chair(legs: 4) as Furniture
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as?

as? 操作符用于可选的下移，是Swift中可用的两个下移操作符之一。当你不确定一个对象是否能被成功下传时，请使用as? 。

如果你试图从一个不同的类层次结构中下移一个对象，你的程序在遇到错误时就会返回一个nil 值。为了验证下转换是否成功，你可以把一个简单的检查nil 。

你可以在我们的Vehicle 例子中使用as? 操作符。

let truckObject = vehiclesArray[0] as? Truck
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你指示控件访问数组中的第一个对象，将其下传到一个Truck ，并将结果存储在truckObject 变量中。

如果下移成功，你会在truckObject 中找到一个Truck 实例。如果失败，truckObject 将指向nil 。然后你可以通过运行来检查nil 。

if truckObject != nil {
print("The reference points to some value!")
} else {
print("The reference points to nil, and so the downcast was unsuccessful")
}
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as!

as! 操作符用于强制下转换，它只在类型转换操作可能时返回一个对象。如果你试图从不同的类层次结构中下移一个对象，你的程序将遇到一个致命的错误。

下面是你如何使用as! 操作符与我们的Vehicle 例子。

let carObject = vehiclesArray[1] as! Car
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上面这行代码是指示控件从数组中访问第二个对象，将其下移到一个Truck ，并将结果存储在truckObject 变量中。如果下转换失败，程序就会崩溃。

考虑到以上几点，只有当你确定你要下传的对象属于类的层次结构时，你才应该使用as! 操作符，并且操作会成功完成。

你也可以在以下情况下使用as! 操作符：如果类型不匹配，代码的流程需要中断，这表明在中间计算中可能会有意外的结果。

is

is 操作符用于检查一个实例的类型。使用is 操作符进行类型检查的结果是Bool ，它表示类型是否匹配，如下面的代码块所示。

let car: Car = Car(wheels: 4)

if car is Car {
print("It is a Car.")
} else if car is Truck {
print("It is a Truck.")
}
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输出结果是。

It is a Car.
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你也可以使用is 操作符来检查任何隐含的上播。让我们考虑一个例子。

let car: Car = Vehicle(wheels: 4)

print(car is Car)
print(car is Truck)
print(car is Vehicle)
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上面的代码的输出是：。

true
false
true
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输出结果表明，汽车引用的类型是Car ，隐式上播的类型是Vehicle 。由于水平投射是不可能的，Car 不可能属于Truck 。

自己尝试一下

在这篇文章中，你了解了Swift中的类型和类型投射，并涵盖了用于类型投射对象的各种操作符。

类型转换是一个概念，它使面向对象的编程非常强大和灵活。由于能够通过上投和下投在类的层次结构中上下移动，你可以根据需要利用泛化。

保留所有信息的关键是要不断练习。我希望你喜欢这篇文章。编码愉快

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