Swift 限定泛型、协议扩展或约束的where

在 Swift 中，where 关键字可以用来添加条件约束。它通常用于泛型、协议扩展、控制流和类型检查中，以指定某些条件下代码才会被执行或生效。我们可以把 where 想成“在什么条件下”的意思，它帮助我们对代码的应用范围做出更精细的控制。

1、where 用于泛型约束

在定义泛型时，可以使用 where 为泛型添加条件。例如，我们可以约束泛型类型必须遵循某个协议：

func findIndex<T: Equatable>(of valueToFind: T, in array: [T]) -> Int? where T: Comparable {
    for (index, value) in array.enumerated() {
        if value == valueToFind {
            return index
        }
    }
    return nil
}

在这个例子中，泛型类型 T 必须遵循 Comparable 协议才能使用这个方法。where T: Comparable 限定了 T 的类型，只有在 T 遵循 Comparable 协议时，函数 findIndex(of:in:) 才能调用。

2、where 在协议扩展中的使用

在扩展协议时，可以使用 where 为协议添加条件，使扩展仅适用于满足条件的类型：

extension Array where Element: Equatable {
    func customContains(_ element: Element) -> Bool {
        return self.contains(element)
    }
}

这里的 where Element: Equatable 表示：只有当 Array 的元素类型 Element 遵循 Equatable 协议时，才会有 customContains 方法。也就是说，如果我们使用的是 [Int] 类型的数组，可以使用这个方法，但如果是 [Any] 类型的数组（Any 不一定遵循 Equatable），则这个方法不可用。

3、where 在 for 循环中的使用

在控制流的 for 循环中，where 可以用于条件过滤：

let numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
for number in numbers where number % 2 == 0 {
    print(number) // 输出 2 和 4
}

在这里，where 子句限定了 for 循环，只有 number 是偶数时才会进入循环体。因此，只有符合 where 条件的元素才会被处理。

4、where 在 switch 语句中的使用

where 也可以与 switch 语句配合使用，用于模式匹配中的条件判断：

let age = 25
switch age {
case let x where x < 18:
    print("未成年")
case let x where x >= 18 && x < 60:
    print("成年人")
default:
    print("老年人")
}

在这个例子中，where 子句对 switch 的每个分支增加了条件限制，比如第一个分支 x < 18 的情况会输出 “未成年”。

总结

where 关键字在 Swift 中是一个非常灵活的工具，可以帮助我们根据条件控制代码的使用范围、逻辑流向和可用性。这种条件约束的语法不仅提高了代码的可读性，还增强了代码的类型安全性和灵活性。