为什么我需要一个 Array 类的 '<' 重载？答案

【问题标题】：Why do I need a '<' overload for an Array class?为什么我需要一个 Array 类的 '<' 重载？
【发布时间】：2014-06-28 19:50:52
【问题描述】：

我正在尝试向 Array 类添加功能。
所以我尝试添加一个类似于 Ruby 词典的 sort()。
为此，如果尊重 Swift 的 sort()，我选择了名称“ricSort()”。

但是编译器说它无法找到'，尽管'sort({$0, $1}' by 本身工作正常。
为什么？

var myArray:Array = [5,4,3,2,1]
myArray.sort({$0 < $1}) <-- [1, 2, 3, 4, 5]
myArray.ricSort() <-- this doesn't work.

【问题讨论】：

我不知道 swift，但我假设你使用 $0 goo.gl/mFt6bF
您正在尝试将 Array 类扩展为它所拥有的任何可能的 type。某些类型可能无法与< 进行比较，因此您需要将Extension 限制为仅可比较的类型。研究如何指定数组持有的type 具有可比性。
仅运行 'myArray.sort($0

标签： arrays sorting swift

【解决方案1】：

这是一个接近您正在寻找的解决方案，然后进行讨论。

var a:Int[] = [5,4,3,2,1]

extension Array {

    func ricSort(fn: (lhs: T, rhs: T) -> Bool) -> T[] {
        let tempCopy = self.copy()
        tempCopy.sort(fn)
        return tempCopy
    }
}

var b = a.ricSort(<) // [1, 2, 3, 4, 5]

原始代码有两个问题。第一个相当简单的错误是Array.sort 不返回任何值（表示为()，在其他一些语言中称为void 或Unit）。因此，以return self.sort({$0 < $1}) 结尾的函数实际上并没有返回任何内容，我认为这与您的意图背道而驰。所以这就是为什么它需要return tempCopy 而不是return self.sort(...)。

与您的版本不同，此版本复制了数组以进行变异，然后将其返回。您可以轻松地对其进行更改以使其自身发生变异（如果您检查编辑历史记录，该帖子的第一个版本就是这样做的）。有些人认为 sort 的行为（改变数组，而不是返回一个新数组）是不可取的。这种行为已经在一些 Apple 开发者名单上进行了辩论。见http://blog.human-friendly.com/swift-arrays-the-bugs-the-bad-and-the-ugly-incomplete

另一个问题是编译器没有足够的信息来生成将实现ricSort 的代码，这就是您收到类型错误的原因。听起来您想知道为什么当您使用 myArray.sort 时它能够工作，但当您尝试在 Array 上的函数内执行相同的代码时却不能。

原因是因为你告诉编译器为什么 myArray 包含：

var myArray:Array = [5,4,3,2,1]

这是的简写

var myArray: Array<Int> = [5,4,3,2,1]

换句话说，编译器推断 myArray 由 Int 组成，并且恰好 Int 符合提供< 运算符的Comparable 协议（请参阅：https://developer.apple.com/library/prerelease/ios/documentation/General/Reference/SwiftStandardLibraryReference/Comparable.html#//apple_ref/swift/intf/Comparable)[1]。从文档中，您可以看到< 有以下签名：

@infix func < (lhs: Self, rhs: Self) -> Bool

根据您的语言背景，< 是根据语言定义的，而不仅仅是内置运算符，您可能会感到惊讶。但如果你仔细想想，< 只是一个接受两个参数并返回 true 或 false 的函数。 @infix 表示它可以出现在它的两个函数之间，所以不用写< 1 2。

（此处的类型“Self”表示“无论该协议实现的类型是什么”，请参阅https://developer.apple.com/library/prerelease/ios/documentation/swift/conceptual/swift_programming_language/Declarations.html#//apple_ref/doc/uid/TP40014097-CH34-XID_597 中的协议相关类型声明）

将此与 Array.sort 的签名进行比较：isOrderedBefore: (T, T) -> Bool

这是通用签名。当编译器处理这行代码时，它知道真正的签名是isOrderedBefore: (Int, Int) -> Bool

编译器的工作现在很简单，它只需要弄清楚，是否有一个名为< 的函数与预期的签名相匹配，即接受两个 Int 类型的值并返回一个 Bool 的函数。显然<确实匹配了这里的签名，所以编译器允许在这里使用该函数。它有足够的信息来保证< 将适用于数组中的所有值。这与动态语言形成对比，动态语言无法预料到这一点。您必须实际尝试执行排序才能了解类型是否可以实际排序。一些动态语言，如 JavaScript，将尽一切可能的尝试继续而不会失败，因此 0 < "1" 等表达式的计算正确，而其他语言，如 Python 和 Ruby，将抛出异常。 Swift 两者都不做：它会阻止您运行程序，直到您修复代码中的错误。

那么，为什么 ricSort 不起作用？因为在您创建特定类型的实例之前，没有类型信息可供它使用。它无法推断ricSort 是否正确。

例如，假设我没有myArray，而是这样：

enum Color {
    case Red, Orange, Yellow, Green, Blue, Indigo, Violet
}

var myColors = [Color.Red, Color.Blue, Color.Green]
var sortedColors = myColors.ricSort() // Kaboom!

在这种情况下，myColors.ricSort 将基于类型错误而失败，因为尚未为 Color 枚举定义 <。这可能发生在动态语言中，但绝不应该发生在具有复杂类型系统的语言中。

我还能使用myColors.sort吗？当然。我只需要定义一个函数，它采用两种颜色，然后以对我的域有意义的顺序返回（EM 波长？字母顺序？最喜欢的颜色？）：

func colorComesBefore(lhs: Color, rhs: Color) -> Bool { ... }

然后，我可以将其传递给：myColors.sort(colorComesBefore)

希望这表明，为了使ricSort 工作，我们需要以这样一种方式构造它，即它的定义保证当它被编译时，它可以被证明是正确的，而不必运行它或编写单元测试。

希望这能解释解决方案。对 Swift 语言的一些提议修改可能会在未来减轻这种痛苦。特别是创建参数化扩展应该会有所帮助。

【讨论】：

【解决方案2】：

您收到错误的原因是编译器无法保证存储在 Array 中的类型可以与 < 运算符进行比较。

您可以在可以使用< 比较其类型的数组上看到相同的排序闭包，例如Int：

var list = [3,1,2]
list.sort {$0 < $1}

但是如果你尝试使用无法与<比较的类型会报错：

var URL1 = NSURL()
var URL2 = NSURL()
var list = [URL1, URL2]
list.sort {$0 < $1} // error

尤其是你可以在 Swift 中省略的所有语法，我看不出有理由为此定义一个方法。以下内容有效且按预期工作：

list.sort(<)

您可以这样做，因为< 实际上定义了一个函数，该函数接受两个Ints 并返回一个Bool，就像sort 方法所期望的那样。

【讨论】：