《從零開始學Swift》學習筆記（Day48）——類型檢查與轉換

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繼承會發生在子類和父類之間，是一系列類的繼承關系。

例如：Person是類層次結構中的根類，Student是Person的直接子類，Worker是Person的直接子類。

這個繼承關系類的具體實現代碼如下：

class Person {
    var name: String
    var age: Int
    
    func description() -> String {
        return "\(name) 年齡是: \(age)"
    }
    convenience init () {
        self.init(name: "Tony")
        self.age = 18
    }
    convenience init (name: String) {
        self.init(name: name, age: 18)
    }
    init (name: String, age: Int){
        self.name = name
        self.age  = age
    }
}
 
class Student: Person {
    var school: String
    init (name: String, age: Int,school: String) {
        self.school = school
        super.init(name: name, age: age)
    }
}
 
class Worker: Person {
    var factory: String
    init (name: String, age: Int,factory: String) {
        self.factory = factory
        super.init(name: name, age: age)
    }
}

下面將以此為例，介紹Swift類的類型檢查與轉換，包括is操作符、as操作符。

使用is操作符

is操作符可以判斷一個實例是否是某個類的類型。如果實例是目標類型，結果返回true，否則為false。

下面看一個示例：

let student1 = Student(name: "Tom", age: 18,school: "清華大學")//創建Student實例
let student2 = Student(name: "Ben", age: 28,school: "北京大學")//創建Student實例
let student3 = Student(name: "Tony", age: 38,school: "香港大學")//創建Student實例
 
let worker1 = Worker(name: "Tom", age: 18,factory: "鋼廠")//創建Worker實例
let worker2 = Worker(name: "Ben", age: 20,factory: "電廠")//創建Worker實例
 
let people = [student1, student2,student3, worker1,worker2]    //實例放入people數組集合中
 
var studentCount = 0
var workerCount = 0
 
for item in people {//使用for in遍歷people數組集合
    if item is Worker {   
        ++workerCount
    } else if item is Student {   
        ++studentCount
    }
}
 
print("工人人數：\(workerCount) ，學生人數：\(studentCount) 。")

我們可以在循環體中進行判斷， item isWorker表達式是判斷集合中的元素是否是Worker類的實例。

類似地， item isStudent表達式是判斷集合中的元素是否是Student類的實例。

輸出結果如下：

工人人數：2，學生人數：3。

使用as操作符

在介紹as操作符之前，先了解一下對象的類型轉換，并不是所有的類型都能互相轉換。下面先看如下語句：

let p1: Person = Student(name: "Tom", age: 20,school: "清華大學")
let p2: Person = Worker(name: "Tom", age: 18,factory: "鋼廠")
let p3: Person = Person(name: "Tom", age: 28)

這里創建了3個實例p1、p2、p3，類型都是Person。p1是Student實例，p2是Worker實例，p3是Person實例。首先，對象類型轉換一定發生在繼承的前提下，p1和p2都聲明為Person類型，而實例是由Person子類型實例化的。

作為這段程序的編寫者，我們知道p1本質上是Student實例，但是表面上看是Person類型，編譯器也無法推斷p1的實例是Person、Student還是Worker。我們可以使用is操作符來判斷它是哪一類的實例。然后在轉換時可以使用as操作符將其轉換為子類類型，即把Person類型的p1轉為Student子類類型，這種轉換被稱為向下轉型。這種轉換是有風險的，如果p1不是目標類型，轉換就會失敗。為了不發生異常，我們可以使用as?將其轉換為目標類型的可選類型，能夠成功則轉換，不成功則返回nil。

p3與p1和p2有很大的不同，因為p3本質上是Person實例，不能向下轉型。

下面看一個示例：

let student1 = Student(name: "Tom", age: 18,school: "清華大學")
let student2 = Student(name: "Ben", age: 28,school: "北京大學")
let student3 = Student(name: "Tony", age: 38,school: "香港大學")
 
let worker1 = Worker(name: "Tom", age: 18,factory: "鋼廠")
let worker2 = Worker(name: "Ben", age: 20,factory: "電廠")
 
let people = [student1, student2,student3, worker1,worker2]
 
for item in people {
    
    if let student = item as? Student {   
        print("Student school:\(Student.school)")
    } else if let worker = item as? Worker {      
        print("Worker factory:\(Worker.factory)")
    }    
}

使用for in遍歷people數組集合。在循環體中， letstudent = item as? Student語句使用as?操作符將元素轉換為Student類型。如果轉換成功，則把元素賦值給Student變量，否則將nil賦值給Student變量，轉換成功執行代碼。

最后輸出結果如下：

Student school: 清華大學

Student school: 北京大學

Student school: 香港大學

Worker factory: 鋼廠

Worker factory: 電廠

as?操作符是在不確定是否類型轉換能夠成功情況下使用，如果成功轉換結果是可選類型。如果我們能夠確保轉換一定成功，可以使用as!操作符在轉換的同時進行隱式拆包。

示例代碼如下：

...
let people = [student1, student2,student3, worker1,worker2]
...
let stud1 = people[0] as?Student    //people數組的第一個元素
print(stud1)
print(stud1!.name)
 
let stud2 = people[1] as!Student    //people數組的第二個元素
print(stud2)
print(stud2.name)

輸出結果：

Optional(Student)

Student

代碼中people數組的第一個元素，使用as?操作符轉換為Student類型，轉換成功為Optional(Student)，即Student可選類型。

代碼中people數組的第二個元素，使用as!操作符轉換為Student類型，轉換成功為Student類型實例，而非Student可選類型。

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