如何在 swift 中使用泛型类型处理不同类型？

我正在尝试编写一个类，它允许我轻松地在两个值之间进行插值。

class Interpolation
{
    class func interpolate<T>(from: T, to: T, progress: CGFloat) -> T
    {
        // Safety
        assert(progress >= 0 && progress <= 1, "Invalid progress value: \(progress)")

        if let a = from as? CGFloat, let b = to as? CGFloat
        {
        }
        if let a = from as? CGPoint, let b = to as? CGPoint
        {

        }
        if let from = from as? CGRect, let to = to as? CGRect
        {
            var returnRect = CGRect()
            returnRect.origin.x     = from.origin.x + (to.origin.x-from.origin.x) * progress
            returnRect.origin.y     = from.origin.y + (to.origin.y-from.origin.y) * progress
            returnRect.size.width   = from.size.width + (to.size.width-from.size.width) * progress
            returnRect.size.height  = from.size.height + (to.size.height-from.size.height) * progress
            return returnRect // Cannot convert return expression of type 'CGRect' to return type 'T'
        }

        return from
    }
}

不幸的是，它给了我一个错误return returnRect：无法将类型“CGRect”的返回表达式转换为返回类型“T”。也许我不明白如何使用泛型...我只想有一个函数来处理各种类型之间的插值，而不是有一堆像这样的函数func interpolate(from: Int, to: Int), func interpolate(from: CGPoint, to: CGPoint), etc.

问题是T是一个通用占位符 - 这意味着你无法知道实际的具体类型是什么T来自函数内部。因此，尽管你可以有条件地施放from and to to a CGRect（从而确定T == CGRect），Swift 无法推断出此信息，因此禁止尝试返回CGRect当它期望回报时T.

因此，粗略的解决方案是将返回结果强制转换回T为了弥合信息与类型系统之间的差距：

if let from = from as? CGRect, let to = to as? CGRect {

    // ...

    return returnRect as! T
}

然而，这种类型转换实际上表明您正在与类型系统作斗争，并且没有利用泛型提供的静态类型，因此不建议这样做。

更好的解决方案，如@Wongzigii 已经说过了 https://stackoverflow.com/a/38653299/2976878，就是使用协议。例如，如果您定义一个Interpolate正如他在回答中所示的协议 - 然后您可以使用此协议来约束您的通用占位符T在你的interpolate功能：

class Interpolation {
    class func interpolate<T:Interpolate>(from: T, to: T, progress: CGFloat) -> T {

        // Safety
        assert(progress >= 0 && progress <= 1, "Invalid progress value: \(progress)")

        return T.interpolate(from: from, to: to, progress: progress)
    }
}

这解决了您的许多问题 - 它消除了运行时类型转换，而是使用协议约束来调用专门的interpolate功能。协议约束还阻止您传递任何不符合协议的类型Interpolate在编译时，因此也解决了类型转换失败时该怎么办的问题。

尽管如此，我实际上很喜欢这个解决方案@JoshCaswell 在他的回答中建议 https://stackoverflow.com/a/38687308/2976878回答你的另一个问题——重载运算符以实现此功能。与前面的解决方案一样，关键是定义一个协议来封装您在每种类型上定义的功能，然后将通用函数限制为该协议。

一个简单的实现可能如下所示：

protocol Interpolatable {
    func +(lhs:Self, rhs:Self) -> Self
    func -(lhs:Self, rhs:Self) -> Self
    func *(lhs:Self, rhs:CGFloat) -> Self
}

func +(lhs:CGRect, rhs:CGRect) -> CGRect {
    return CGRect(x: lhs.origin.x+rhs.origin.x,
                  y: lhs.origin.y+rhs.origin.y,
                  width: lhs.size.width+rhs.size.width,
                  height: lhs.size.height+rhs.size.height)
}

func -(lhs:CGRect, rhs:CGRect) -> CGRect {
    return CGRect(x: lhs.origin.x-rhs.origin.x,
                  y: lhs.origin.y-rhs.origin.y,
                  width: lhs.size.width-rhs.size.width,
                  height: lhs.size.height-rhs.size.height)
}

func *(lhs:CGRect, rhs:CGFloat) -> CGRect {
    return CGRect(x: lhs.origin.x*rhs,
                  y: lhs.origin.y*rhs,
                  width: lhs.size.width*rhs,
                  height: lhs.size.height*rhs)
}

extension CGRect : Interpolatable {}
extension CGFloat : Interpolatable {}

class Interpolation {
    class func interpolate<T:Interpolatable>(from: T, to: T, progress: CGFloat) -> T {
        assert(progress >= 0 && progress <= 1, "Invalid progress value: \(progress)")
        return from + (to - from) * progress
    }
}