为什么[SomeStruct]无法转换为[Any]？

Question

考虑以下：

struct SomeStruct {}

var foo: Any!
let bar: SomeStruct = SomeStruct()

foo = bar // Compiles as expected

var fooArray: [Any] = []
let barArray: [SomeStruct] = []

fooArray = barArray // Does not compile; Cannot assign value of type '[SomeStruct]' to type '[Any]'

我一直在寻找背后的逻辑，但是没有运气。值得一提的是，如果将结构更改为类，则效果很好。

总是可以添加一种解决方法，并将fooArray的每个对象映射为强制类型，将它们转换为Any类型，但这不是这里的问题。我正在寻找一种解释，为什么会这样。

有人可以解释一下吗？

Answer 1

Swift 3更新

从Swift 3（特别是Xcode 8 beta 6附带的内部版本）开始，集合类型现在可以在幕后执行，从值类型元素集合到抽象类型元素集合的转换。

这意味着现在将编译以下内容：

protocol SomeProtocol {}
struct Foo : SomeProtocol {}

let arrayOfFoo : [Foo] = []

let arrayOfSomeProtocol : [SomeProtocol] = arrayOfFoo
let arrayOfAny : [Any] = arrayOfFoo

迅捷前3

这一切都始于Swift中的泛型是不变的，而不是协变的。记住，这[Type]只是的语法糖Array<Type>，您可以抽象出数组并Any希望更好地看到问题。

protocol Foo {}
struct Bar : Foo {}

struct Container<T> {}

var f = Container<Foo>()
var b = Container<Bar>()

f = b // error: cannot assign value of type 'Container<Bar>' to type 'Container<Foo>'

与类类似：

class Foo {}
class Bar : Foo {}

class Container<T> {}

var f = Container<Foo>()
var b = Container<Bar>()

f = b // error: cannot assign value of type 'Container<Bar>' to type 'Container<Foo>'

Swift中的泛型根本不可能实现这种协变行为（向上转换）。在您的示例中，由于不变性，Array<SomeStruct>被视为完全不相关的类型Array<Any>。

但是，数组是该规则的例外–它们可以在后台默默地处理从子类类型到超类类型的转换。但是，在将具有值类型元素的数组转换为具有抽象类型元素（例如[Any]）的数组时，它们的作用不同。

为了解决这个问题，您必须执行自己的逐个元素转换（因为各个元素是协变的）。实现此目的的常用方法是使用map(_:)：

var fooArray : [Any] = []
let barArray : [SomeStruct] = []

// the 'as Any' isn't technically necessary as Swift can infer it,
// but it shows what's happening here
fooArray = barArray.map {$0 as Any}

避免在这里进行隐式“幕后”转换的一个好理由是由于Swift将抽象类型存储在内存中的方式。使用“现有容器”是为了将任意大小的值存储在固定的内存块中–这意味着可能会为无法容纳在该容器中的值进行昂贵的堆分配（仅允许引用要存储的内存）该容器）。

因此，由于数组在内存中的存储方式发生了重大变化，因此禁止隐式转换是非常合理的。这使程序员可以清楚地知道，他们必须转换数组的每个元素-
导致内存结构发生这种更改（可能非常昂贵）。

有关Swift如何与抽象类型一起工作的更多技术细节，请参阅关于主题的WWDC精彩演讲。有关Swift中类型差异的更多信息，请参见有关该主题的精彩博客文章。

最后，确保在下面看到@dfri关于数组可以隐式转换元素类型的其他情况的注释–即，当元素可桥接到Objective-C时，它们可以由数组隐式完成。