Swift 自定义运算符

1. 运算符

Swift 提供了一组对于 C 或者 Objective-C 开发者来说十分熟悉的运算符，并且补充了一些新的（特别需要注意的是，区间运算符和空值合并(nil coalescing)运算符）：

如下面这些运算符

2. 重载

Swfit 是可以重载运算符的，其能够让现有的运算符像 + 在其它的类型中起作用。

为了重载一个运算符，需要为运算符号简单的定义一个新的函数，并且要有适当的参数个数。

例如，重载 * 来让一个字符串重复某个特定的次数：

func * (left: String, right: Int) -> String {
  
    if right <= 0 {
        return ""
    }
    var result = left
    for _ in 1..<right {
        result += left
    }
    return result
}

print("a" * 6)//aaaaaa

然而，这是一个有争议的语言特性。

如下语句：

[1, 2] + [3, 4] // [1, 2, 3, 4]

两个数组相加，想得到 [1, 2, 3, 4]，但重载以后：

func +(left: [Double], right: [Double]) -> [Double] {
   
    var sum = [Double](repeating: 0.0, count: left.count)
  
    for (i, _) in left.enumerated() {
        sum[i] = left[i] + right[i]
    }
    return sum
}

得到的是 [4.0, 6.0]

运算符重载的问题会造成：语意不清。在使用时，要注意具体应用，并避免重载。

• 计算整数的和: 1 + 2 // 3
• 计算浮点数的和: 1.0 + 2.0 // 3.0
• 字符串连接: "a" + "b" // "ab"
• 数组连接: ["foo"] + ["bar"] // ["foo", "bar"]

如果需要重载运算符要考虑多种情况，避免出现不可预见的bug.

3. 自定义运算符

自定义运算符，一般可以分三步

• 1.定义优先级组

  如果需要自己设置优先级组，可以自己定义，使用precedencegroup关键字声明，如果不需要，可以省去。precedencegroup定义了一个操作符优先级别。操作符优先级的定义和类型声明有些相似，一个操作符比需要属于某个特定的优先级。Swift 标准库中已经定义了一些常用的运算优先级组，比如加法优先级 (AdditionPrecedence) 和乘法优先级 (MultiplicationPrecedence) 等，你也可以查看完整的列表。如果没有适合你的运算符的优先级组，你就需要像在例子中做的这样，自己指定方式和优先级顺序。

  precedencegroup CustomerPrecedence {
    /// 优先从左向右， left, right or none
    associativity: left
    higherThan: MultiplicationPrecedence//优先级，比乘法运算高
    // lowerThan: AdditionPrecedence // 优先级, 比加法运算低
    assignment: false // 是否是赋值运算
  }
  

  associativity
  定义了结合律，即如果多个同类的操作符顺序出现的计算顺序。比如常见的加法和减法都是 left。

  higherThan
  运算的优先级，乘法运算是优先于加减运算的。除了 higherThan，也支持使用 lowerThan 来指定优先级低于某个其他组。

• 2.设置优先级

  继承 CustomerPrecedence 优先级组，也可以继承已有优先级组 AdditionPrecedence等

  infix operator **: CustomerPrecedence 
  

  infix
  表示要定义的是一个中位操作符，即前后都是输入；其他的修饰子还包括 prefix 和 postfix，感兴趣的可以尝试一下；

• 3.在扩展类里写实现，或者自定义类

  用**运算符定义一个数的平方。

  extension Int {
  static func ** (lhs: Int, rhs: Int) -> Int {
      return Int(pow(Double(lhs), Double(rhs)))
   }
  }
  print(10**2)// 100
  
  

  字符串示例

  precedencegroup BLCustomerPrecedence {
  
    /// 优先从左向右， left, right or none
    associativity: left
    //    higherThan: MultiplicationPrecedence//优先级，比乘法运算高
    //    lowerThan: AdditionPrecedence       // 优先级, 比加法运算低
    assignment: false                   // 是否是赋值运算
    }
  
  infix operator ~~: BLCustomerPrecedence
  
  extension String {
  
    static func ~~ (left: String, right: String) -> String {
           return left + right
      }
  }
  print("12112"~~"~~")
  

  便捷写法：

  求一个数的平方根

  prefix operator √ // 默认 左->右 的优先级
  prefix func √ (number: Double) -> Double {
         return sqrt(number)
  }
  √4  // 2
  

需要注意的是，Swift 的操作符必须是全局部的，用static修饰。这就可能与其他 module 定义的操作符有冲突，这点需要特别注意。自定义操作符应该尽量避免重载，应简尽简，切禁写的太复杂，命名尽量规范，避免误解。