如何在类层次结构中正确实现 Equatable 协议？

Question

我正在尝试在 Swift 3 中的基类及其子类中实现 == 运算符（来自 Equatable）。所有类都只会在 Swift 中使用，所以我不想涉及 @987654323 @ 或 NSCopying 协议。

我从一个基类和一个子类开始：

class Base {
    var x : Int
}

class Subclass : Base {
    var y : String
}

现在我想将Equatable 和== 运算符添加到Base。看起来很简单。从文档中复制== 操作员签名：

class Base : Equatable {
    var x : Int

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

到目前为止一切顺利。现在为子类：

class Subclass : Base {
    static override func == (lhs: Base, rhs: Base) -> Bool {
        return true
    }
}

但这会导致错误：

运算符函数覆盖“最终”运算符函数

好的。经过一番研究（仍在学习 Swift 3）我了解到 static 可以替换为 class 以指示可以覆盖类型方法。

所以我尝试将Base 中的static 更改为class：

class Base : Equatable {
    var x : Int

    class func == (lhs: Base, rhs: Base) -> Bool {
        return lhs.x == rhs.x
    }
}

但这会导致一个新的错误：

在非最终类 'Base' 中声明的运算符 '==' 必须是 'final'

呃。这比应有的复杂得多。

如何在基类和子类中正确实现Equatable 协议和== 运算符？

Answer 1

根据我想出的其他答案：

class Base : Equatable {
    var x : Int
    static func == (lhs: Base, rhs: Base) -> Bool {
        return lhs.x == rhs.x
    }
}

class Subclass : Base {
    var y : String
    static func == (lhs: Subclass, rhs: Subclass) -> Bool {
        return lhs.y == rhs.y && (lhs as Base) == (rhs as Base)
    }
}

Answer 2

在rmaddy's answer 之后，我想出了一种用于测试相等性的保护方法：

Base.swift

---

static func ==(lhs: Base, rhs: Base) -> Bool {
    // ensure class properties match
    guard lhs.x == rhs.x else {
        return false
    }

    return true

}

子类.swift

---

static func ==(lhs: Subclass, rhs: Subclass) -> Bool {
    // ensure base class properties match
    guard lhs as Base == rhs as Base else {
        return false
    }

    // ensure class properties match
    guard lhs.y == rhs.y else {
        return false
    }

    return true
}

```

Answer 3

经过大量研究和反复试验，我终于想出了一个可行的解决方案。第一步是将== 运算符从类内部移动到全局范围。这修复了关于 static 和 final 的错误。

对于基类，这变成了：

func == (lhs: Base, rhs: Base) -> Bool {
    return lhs.x == rhs.x
}

class Base : Equatable {
    var x : Int
}

对于子类：

func == (lhs: Subclass, rhs: Subclass) -> Bool {
    return true
}

class Subclass : Base {
    var y : String
}

现在剩下的唯一部分是弄清楚如何从子类的== 运算符中调用基类的== 运算符。这让我找到了最终的解决方案：

func == (lhs: Subclass, rhs: Subclass) -> Bool {
    if lhs.y == rhs.y {
        if lhs as Base == rhs as Base {
            return true
        }
    }

    return false
}

第一个if 语句导致调用基类中的== 运算符。

---

最终解决方案：

Base.swift：

func == (lhs: Base, rhs: Base) -> Bool {
    return lhs.x == rhs.x
}

class Base : Equatable {
    var x : Int
}

子类.swift：

func == (lhs: Subclass, rhs: Subclass) -> Bool {
    if lhs.y == rhs.y {
        if lhs as Base == rhs as Base {
            return true
        }
    }

    return false
}

class Subclass : Base {
    var y : String
}

Answer 4

我知道问题发布已经有一段时间了，但我希望我的回答能有所帮助。

TLDR -- 您无需尝试覆盖==，而是提供自定义比较方法，让== 调用它，并在需要时覆盖自定义比较方法。

---

你说的

所有的类都只会在 Swift 中使用，所以我不想涉及 NSObject 或 NSCopying 协议。

但是如果您要继承NSObject，您将如何编写自定义比较方法？你会覆盖isEqual(Any?)，对吧？如果你尝试在你的子类中遵循Equatable 协议，编译器会抱怨“冗余符合Equatable 协议”，因为NSObject 已经遵循Equatable。

现在这给了我们一些关于NSObject 如何处理这个问题的提示——它提供了一个自定义的比较方法isEqual(Any?)，在== 内部调用它，如果需要，它的子类可以覆盖它。你可以在你自己的基类中做同样的事情。

事不宜迟，让我们做一些实验（在 Swift 4 中）。定义一些类

class Grandpa: Equatable {
    var x = 0

    static func ==(lhs: Grandpa, rhs: Grandpa) -> Bool {
        return lhs.isEqual(to: rhs)
    }

    func isEqual(to object: Any?) -> Bool {
        guard object != nil && type(of: object!) == Grandpa.self else {
            return false
        }
        let value = object as! Grandpa
        return x == value.x
    }
}

class Father: Grandpa {
    var y = 0

    override func isEqual(to object: Any?) -> Bool {
        guard object != nil && type(of: object!) == Father.self else {
            return false
        }
        let value = object as! Father
        return x == value.x && y == value.y
    }
}

class Son: Father {
    var z = 0

    override func isEqual(to object: Any?) -> Bool {
        guard object != nil && type(of: object!) == Son.self else {
            return false
        }
        let value = object as! Son
        return x == value.x && y == value.y && z == value.z
    }
}

并编写一些测试代码

let grandpa1 = Grandpa()
let grandpa2 = Grandpa()
let grandpa3: Grandpa? = nil
let grandpa4: Grandpa? = nil
let father1 = Father()
let father2 = Father()
let father3 = Father()
father3.y = 1
let son1 = Son()
let son2 = Son()
let son3 = Son()
son3.z = 1

print("grandpa1 == grandpa2: \(grandpa1 == grandpa2)")
print("grandpa1 == grandpa3: \(grandpa1 == grandpa3)")
print("grandpa3 == grandpa4: \(grandpa3 == grandpa4)")
print("grandpa1 == father1: \(grandpa1 == father1)")
print("father1 == father2: \(father1 == father2)")
print("father1 == father3: \(father1 == father3)")
print("son1 == son2: \(son1 == son2)")
print("son1 == son3: \(son1 == son3)")

运行它，你应该得到

grandpa1 == grandpa2: true
grandpa1 == grandpa3: false
grandpa3 == grandpa4: true
grandpa1 == father1: false
father1 == father2: true
father1 == father3: false
son1 == son2: true
son1 == son3: false