Swift 的 列舉(Enum) 教學

在程式設計上,相信大家對於列舉 (enumeration) 都很熟悉,列舉其實就是定義可能的情況,在發生意外情況時,程式就不會執行,算是一種相當安全的程式設計。當然,在 Swift 中一定要有列舉這個功能,但 Swift 的列舉更強了,接著讓我們看一下 Swift 的 enumeration 是怎麼操作的吧!

 

在 Swift 中,我們一樣是以 enum 關鍵字來做開始,而每個情況都要使用 case 來定義,並且要換行。

  1. enum CompassPoint {
  2.     case north
  3.     case south
  4.     case east
  5.     case west
  6. }

 

Swift 強調精簡,允許一個 case 後面有多個定義,所以也可以寫得更簡單。

enum CompassPoint {
    case north, south, east, west
}

 

要設定列舉值至參數,只要使用「.列舉值」就可以了。要判斷是符合那一種條件,最簡單的就是使用 switch-case 的方式囉。

  1. var directionToHead = .south
  2. switch directionToHead {
  3. case .north:
  4.     print("Lots of planets have a north")
  5. case .south:
  6.     print("Watch out for penguins")
  7. case .east:
  8.     print("Where the sun rises")
  9. case .west:
  10.     print("Where the skies are blue")
  11. }
  12. // Prints "Watch out for penguins"

 

如果兩個列舉值要做同樣的事情,只要在 case 將「 條件1 , 條件2,… 」 串接起來就可以了。

  1. var directionToHead = .east
  2. switch directionToHead {
  3. case .north:
  4.     print("Lots of planets have a north")
  5. case .south, .east:
  6.     print("Watch out for penguins or Where the sun rises")
  7. case .west:
  8.     print("Where the skies are blue")
  9. }
  10. // Prints "Watch out for penguins or Where the sun rises"

 

但是,有時我們會希望列舉的值是整數或是字串,這時我們該怎麼做呢?只要加上 「: 資料型別」就可以囉,而資料別型限定字串、字元、整數、浮點數這四種,自己寫的資料型別並不支援喔!底下是一個範例。

  1. enum Planet: Int {
  2.     case mercury = 1, venus, earth, mars, jupiter, saturn, uranus, neptune
  3. }

 

如果要將整數設定到對應列舉值,也很簡單,只要用 rawValue 就可以了。

let possiblePlanet = Planet(rawValue: 7)
// possiblePlanet is of type Planet? and equals Planet.uranus

 

想當然,如果要取出值,也是直接用 rawValue 就好。

  1. let earthsOrder = Planet.earth.rawValue
  2. // earthsOrder is 3
  3.  
  4. let sunsetDirection = CompassPoint.west.rawValue
  5. // sunsetDirection is "west"

 

底下是另一個範例,當我們設的值不在列舉的範圍中,就會回傳 nil 唷!

  1. let positionToFind = 11
  2. if let somePlanet = Planet(rawValue: positionToFind) {
  3.     switch somePlanet {
  4.     case .earth:
  5.         print("Mostly harmless")
  6.     default:
  7.         print("Not a safe place for humans")
  8.     }
  9. } else {
  10.     print("There isn't a planet at position \(positionToFind)")
  11. }
  12. // Prints "There isn't a planet at position 11"

 

列舉也可以使用相當複雜的型別,如我們掃碼可能有 QRCode 或是 BarCode,我們就可以使用列舉定義。

  1. enum Barcode {
  2.     case upc(Int, Int, Int, Int)
  3.     case qrCode(String)
  4. }

 

接下來,我們以下的方式來設定產品的 QRCode 或是 BarCode,並且一樣用 switch-case 的方式做判斷。

  1. var productBarcode = Barcode.upc(8, 85909, 51226, 3)
  2. productBarcode = .qrCode("ABCDEFGHIJKLMNOP")
  3.  
  4. switch productBarcode {
  5. case .upc(let numberSystem, let manufacturer, let product, let check):
  6.     print("UPC: \(numberSystem), \(manufacturer), \(product), \(check).")
  7. case .qrCode(let productCode):
  8.     print("QR code: \(productCode).")
  9. }
  10.  
  11. // Prints "QR code: ABCDEFGHIJKLMNOP."

 

甚至可以更精簡的拿掉 let 喔!

  1. var productBarcode = Barcode.upc(8, 85909, 51226, 3)
  2. productBarcode = .qrCode("ABCDEFGHIJKLMNOP")
  3.  
  4. switch productBarcode {
  5. case let .upc(numberSystem, manufacturer, product, check):
  6.     print("UPC : \(numberSystem), \(manufacturer), \(product), \(check).")
  7. case let .qrCode(productCode):
  8.     print("QR code: \(productCode).")
  9. }
  10. // Prints "QR code: ABCDEFGHIJKLMNOP."

 

還有一個問題是,我們要取出我們總共有幾個列舉值,也很簡單,只要實做 CaseIterable 這個 Portocol 就可以了,而要取出共有幾個,則是使用「列舉名.allCases.count」。

  1. enum Beverage: CaseIterable {
  2.     case coffee, tea, juice
  3. }
  4. let numberOfChoices = Beverage.allCases.count
  5. print("\(numberOfChoices) beverages available")
  6. // Prints "3 beverages available"

 

要印出這裡面所有項目,也一樣要實做 CaseIterable 這個 Protocol喔,再使用 for-in 就可以了。

  1. for beverage in Beverage.allCases {
  2.     print(beverage)
  3. }
  4. // coffee
  5. // tea
  6. // juice

 

在 Swift 中,可以使用「遞迴列舉 (Recursive Enumerations)」,必須使用 indirect 關鍵字來做修飾。以下例來說,列舉 ArithmeticExpression 的條件 addition、multiplication 都包含 ArithmeticExpression 自己本身,所以我們要加上 indirect 這個關鍵字。

  1. enum ArithmeticExpression {
  2.     case number(Int)
  3.     indirect case addition(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
  4.     indirect case multiplication(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
  5. }

 

Swift 非常人性化,如果想把整個列舉的全部條件都變成可遞迴的,只要在 enum 前加上關鍵字 indirect。

  1. indirect enum ArithmeticExpression {
  2.     case number(Int)
  3.     case addition(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
  4.     case multiplication(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
  5. }

 

底下是一個範例,大家可以參考一下。

  1. let five = ArithmeticExpression.number(5)
  2. let four = ArithmeticExpression.number(4)
  3. let sum = ArithmeticExpression.addition(five, four)
  4. let product = ArithmeticExpression.multiplication(sum, ArithmeticExpression.number(2))
  5. func evaluate(_ expression: ArithmeticExpression) -> Int {
  6.     switch expression {
  7.     case let .number(value):
  8.         return value
  9.     case let .addition(left, right):
  10.         return evaluate(left) + evaluate(right)
  11.     case let .multiplication(left, right):
  12.         return evaluate(left) * evaluate(right)
  13.     }
  14. }
  15.  
  16. print(evaluate(product))
  17. // Prints "18"