详解Swift中enum枚举类型的用法

一、引言

在Objective-C语言中，没有实际上是整型数据，Swift中的枚举则更加灵活，开发者可以不为其分配值类型把枚举作为独立的类型来使用，也可以为其分配值，可以是字符，字符串，整型或者浮点型数据。

二、枚举语法

Swift中enum关键字来进行枚举的创建，使用case来创建每一个枚举值，示例如下：

//创建姓氏枚举,和Objective-C不同，Swift枚举不会默认分配值
enum Surname {
  case 张
  case 王
  case 李
  case 赵
}
//创建一个枚举类型的变量
var myName = Surname.张
//如果可以自动推断出类型 则枚举类型可以省略
myName = .李
var myName2:Surname = .王

同样可以将枚举值都写在同一个case中，使用逗号分隔：

enum Planet {
  case Mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune
}

枚举经常会和Switch语句结合使用，示例如下：

switch myName {
case .张:
  print("姓氏张")
case .王:
  print("姓氏王")
case .李:
  print("姓氏李")
case .赵:
  print("姓氏赵")
}

三、枚举的相关值

Swift中的枚举有一个很有意思的特点，其可以设置一些相关值，通过相关值，开发者可以从公用的枚举值中获取到传递的额外相关值，示例如下：

enum Number {
  case one(count:Int)
  case two(count:Int)
  case three(count:Int)
  case four(count:Int)
}
var num = Number.one(count: 5)
switch num {
  //获取num的相关值
case Number.one(let count):
  print(count)
default:
  print(num)
}
//如果一个枚举值所有的相关中都是常量，let关键字也可以提取到括号外面
switch num {
  //获取num的相关值
case let Number.one(count):
  print(count)
default:
  print(num)
}

有了相关值这样的句法，大大的增加了枚举的灵活性，例如一个形状枚举，可能的枚举值有矩形，圆形等，矩形的枚举值就可以提供宽高的相关值，圆形的枚举值就可以提供半径的相关值，是开发更加灵活。

四、枚举的原始值

原始值也可以理解为为枚举设置一个具体类型，示例如下：

enum Char:String {
  case a = "A"
  case b = "B"
  case c = "C"
}
//”A“
var char = Char.a.rawValue

注意，如果枚举是Int类型的，则类似于Objective-C，枚举的原始值会从第一个开始之后依次递增：

enum Char:Int{
  case a = 0
  case b
  case c
}
//1
var char = Char.b.rawValue

同样可以通过原始值的方式来进行枚举对象的创建，示例如下：

enum Char:Int{
  case a = 0
  case b
  case c
}
//1
var char = Char.b.rawValue
//b
var char2 = Char(rawValue:1)

在通过原始值进行枚举对象创建的时候，有可能创建失败，例如传入的原始值并不存在，这时会返回Optional值nil。

四、递归枚举

递归枚举是Swift枚举中一个难于理解的地方，实际上也并非十分难于理解，开发者只要明白枚举的实质，递归枚举就很好理解。首先，递归是一种算法，可以简单理解为自己调用自己，而枚举实际上并不是函数，它并不执行某项运算，它只是表达一个数据或者说他也可以表达一种表达式，示例如下：

enum Expression {
  //表示加
  case add
  //表示减
  case mul
}

前面有提到过相关值的概念，因此，对于上述例子，可以为add和mul枚举值添加两个相关值作为参数。

enum Expression {
  //表示加
  case add(Int,Int)
  //表示减
  case mul(Int,Int)
}

如此，如下的写法实际上就可以代表一个5+5的表达式：

var exp = Expression.add(5, 5)

还是需要强调一点，这个exp只是表达了5+5这样一个约定的表达式，它并没有真正进行5+5的运算。现在问题就来了，使用如上的枚举，怎样来表达类似(5+5)*5这样的复合表达式呢？可以使用递归枚举来实现，即将(5+5)作为枚举值得相关值再次创建枚举，改造如下：

enum Expression {
  //单值数据
  case num(Int)
  //表示加 indirect为递归枚举关键字
  indirect case add(Expression,Expression)
  //表示减
  indirect case mul(Expression,Expression)
}
var exp1 = Expression.num(5)
var exp2 = Expression.num(5)
var exp3 = Expression.add(exp1, exp2)
var exp4 = Expression.mul(exp1, exp3)

上面exp4实际上就表达了(5+5)*5这样一个过程，注意递归的枚举值必须加上indirect关键字来声明。处理递归枚举最好的方式是通过递归函数，示例如下：

func expFunc(param:Expression) -> Int {
  //进行枚举判断
  switch param {
    //如果是单独数字 直接返回
  case .num(let p):
    return p
    //如果是加法 则进行递归加
  case .add(let one, let two):
    return expFunc(one)+expFunc(two)
    //如果是乘法 则进行递归乘
  case .mul(let one, let two):
    return expFunc(one)*expFunc(two)
  }
}
//50
expFunc(exp4)

如果枚举中所有的case都是可递归的，可以将整个枚举声明为可递归的：

indirect enum Expression {
  //单值数据
  case num(Int)
  //表示加 indirect为递归枚举关键字
  case add(Expression,Expression)
  //表示减
  case mul(Expression,Expression)
}

五、一些重点难点总结
枚举的语法，enum开头，每一行成员的定义使用case关键字开头，一行可以定义多个关键字

enum CompassPoint {
  case North
  case South
  case East
  case West
}

enum Planet {
  case Mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune
}

上例中North,South,East,West的值并不等于0,1,2,3，而是他们本身就是自己的值，且该值的类型就是CompassPoint

var directionToHead = CompassPoint.West 
//directionToHead是一个CompassPoint类型，可以被赋值为该类型的其他值
//当设置directionToHead的值时，他的类型是已知的，因此可以省略East的类型
directionToHead = .East

使用switch分开枚举的值，以进行的不同的操作。switch内的case必须包含枚举的所有分支，否则编译出错。当然，列举所有枚举值不太方便时，可以使用default

directionToHead = .South
switch directionToHead {
case .North:
  println("Lots of planets have a north")
case .South:
  println("Watch out for penguins")
case .East:
  println("Where the sun rises")
case .West:
  println("Where the skies are blue")
}
// 打印 "Watch out for penguins"

枚举的元素可以是结合值（associated value），下面通过一个可以存储一维条形码（由3个整数组成）和二维条形码（由字符串组成）的枚举条形码实例来说明

enum Barcode {
  case UPCA(Int, Int, Int)
  case QRCode(String)
}
//定义一个变量。该变量即可被赋值为3个整数，又可被赋值为一个字符串，但都是Barcode类型的枚举值
var productBarcode = Barcode.UPCA(8, 85909_51226, 3)
productBarcode = .QRCode("ABCDEFGHIJKLMNOP")

//使用switch时，case内可区分条形码种类，可使用变量或常量获得结合值
switch productBarcode {
case .UPCA(let numberSystem, let identifier, let check):
  println("UPC-A with value of \(numberSystem), \(identifier), \(check).")
case .QRCode(let productCode):
  println("QR code with value of \(productCode).")
}
// 打印 "QR code with value of ABCDEFGHIJKLMNOP."

在case内部，如果其类型都为let或var，则该关键字可提前到case和枚举类型中间，如：

case let .UPCA(numberSystem, identifier, check):

原始值类型的枚举在枚举名后紧跟数据类型，其枚举的成员在定义时已经赋予了初始值，且不能改变，与结合值类型的枚举相比，结合值是在将枚举值赋予一个变量时，才设置了那个枚举的值。

原始值枚举更像C语言的枚举，比如整数型的原始值枚举，其成员的值如果未指定，则是递增的。

原始值枚举也像字典类型，并且是双向字典，因为他既可以通过枚举成员获得该成员原始值，又可以通过原始值，获得枚举成员。由此也可以见得，这种枚举的原始值是不能出现相同值的

//原始值枚举的类型紧跟枚举名后，其成员的原始值的数据类型都是这个指定的类型
enum ASCIIControlCharacter: Character {
  case Tab = "\t"
  case LineFeed = "\n"
  case CarriageReturn = "\r"
}
//Int类型的原始值枚举成员的原始值是递增的，比如Venus的值是2，Earth的值是3
enum Planet: Int {
  case Mercury = 1, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune
}
//可以通过toRaw方法获得枚举成员的原始值
let earthsOrder = Planet.Earth.toRaw()
// earthsOrder 的值是 3，数据类型是Int

//可以通过fromRaw方法获得原始值对应的枚举成员
let possiblePlanet = Planet.fromRaw(7)
// possiblePlanet 的数据类型 Planet? 值是 Planet.Uranus

//因为fromRaw的原始值可能没有对应的枚举成员，所以返回的类型是一个可选变量值
let positionToFind = 9
if let somePlanet = Planet.fromRaw(positionToFind) {
  switch somePlanet {
  case .Earth:
    println("Mostly harmless")
  default:
    println("Not a safe place for humans")
  }
} else {
  println("There isn't a planet at position \(positionToFind)")
}
// 枚举定义中没有原始值为9的成员，所以打印 "There isn't a planet at position 9"