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详解 Swift 模式匹配

作者：Benedikt Terhechte，原文链接，原文日期：2015-08-20

译者： mmoaay ；校对： numbbbbb ；定稿：千叶知风

在众多 Swift 提供给 Objective-C 程序员使用的新特性中，有个特性把自己伪装成一个无聊的老头，但是却在如何优雅的解决“鞭尸金字塔“的问题上有着巨大的潜力。很显然我所说的这个特性就是 switch 语句，对于很多 Objective-C 程序员来说，除了用在 Duff’s Device 上比较有趣之外， switch 语句非常笨拙，与多个 if 语句相比，它几乎没有任何优势。

不过 Swift 中的 switch 语句能做的就多了。在接下来的教程里，我会更加详细的讲解这些新特性的各种用途。我会忽略那些与 Objective-C 和 C 中 switch 语句相比没有任何优势的解决方案。这篇文章基础的部分写于 2014 年 7 月，但是很多我写的模式都会导致编译器崩溃，所以我只好推迟这些内容的编写，直到编译器能提供更好的支持。

这篇博客还有如下语言的版本：

日语（感谢 M Ono ！）

开始咯

switch 语句主要的特性当然是模式匹配咯，模式匹配可以对值进行解构，然后根据相应 case 的正确匹配值来进行匹配。

// 历史上最坏的一个例子：二进制->十进制的转换
let bool1 = 1
let bool2 = 0
switch (bool1, bool2) {
   case (0, 0): print("0")
   case (0, 1): print("1")
   case (1, 0): print("2")
   case (1, 1): print("3")
}

模式匹配很早以前就在其他语言中存在了，这些语言包括 Haskell、Erlang、Scala 和 Prolog。这是一个福音，因为它允许我们观察那些语言如何利用模式匹配来解决问题。我们甚至可以通过观察它们的例子来找到最实用的那个。

一个交易引擎

假设华尔街找到你，他们需要一个新的运行在 iOS 设备上的交易平台。因为是交易平台，所以你需要给交易定义一个 enum 。

第一步

enum Trades {
    case Buy(stock: String, amount: Int, stockPrice: Float)
    case Sell(stock: String, amount: Int, stockPrice: Float)
}

同时还会提供如下的 API 给你来进行交易处理。 注意销售订单的金额是如何变成负数的 ，而且他们还说股票的价格不重要，他们的引擎会在内部选择一个价格。

/**
 - 参数 stock: 股票的名字
 - 参数 amount: 金额, 负数表示销售额, 正数表示购买额
*/
func process(stock: String, _ amount: Int) {
    print ("/(amount) of /(stock)")
}

下一步就是对交易进行处理。你会发现模式匹配在写这个业务时所具备的强大处理能力：

let aTrade = Trades.Buy(stock: "APPL", amount: 200, stockPrice: 115.5)

switch aTrade {
case .Buy(let stock, let amount, _):
    process(stock, amount)
case .Sell(let stock, let amount, _):
    process(stock, amount * -1)
}
// 输出 "buy 200 of APPL"

Swift 可以让我们非常方便的从 enum 中解构/提取出我们真正想要的信息。在这个例子中只有 stock 和 amount 被解构出来。

真棒，现在你可以去华尔街展示这个极好的交易平台了。然而，现实往往比美好的想象要残酷得多。你以为交易就是你以为的交易么？

你必须根据不同的交易方式计算费用。
机构越小，费用越高
而且，机构越大，优先级越高。

华尔街的人也意识到要处理这些问题你需要新的 API，所以他们给了你下面的两个：

func processSlow(stock: String, _ amount: Int, _ fee: Float) { print("slow") }
func processFast(stock: String, _ amount: Int, _ fee: Float) { print("fast") }

交易类型

于是你回到绘图板重新增加了一个 enum 。交易类型也是每个交易的一部分。

enum TraderType {
case SingleGuy
case Company
}

enum Trades {
    case Buy(stock: String, amount: Int, stockPrice: Float, type: TraderType)
    case Sell(stock: String, amount: Int, stockPrice: Float, type: TraderType)
}

所以，如何更好地实现这一新机制呢？你可以用一个 if / else 分支来实现购买和销售，但是这会导致代码嵌套以至于很快代码就变的不清晰了——而且谁知道那些华尔街人会不会给你找新的麻烦。所以你应该把它定义为模式匹配的一个新要求：

let aTrade = Trades.Sell(stock: "GOOG", amount: 100, stockPrice: 666.0, type: TraderType.Company)

switch aTrade {
case let .Buy(stock, amount, _, TraderType.SingleGuy):
    processSlow(stock, amount, 5.0)
case let .Sell(stock, amount, _, TraderType.SingleGuy):
    processSlow(stock, -1 * amount, 5.0)
case let .Buy(stock, amount, _, TraderType.Company):
    processFast(stock, amount, 2.0)
case let .Sell(stock, amount, _, TraderType.Company):
    processFast(stock, -1 * amount, 2.0)
}

这段代码的优雅之处在于它非常简洁的描述了不同可能的组合。注意我们把 .Buy(let stock, let amount) 修改成 let .Buy(stock, amount) 来进行简化，这样就可以用更少的语句来像之前一样对 enum 进行解构。

警卫！警卫！呼叫警卫！

于是你再次向你的华尔街用户展示你的开发成果，而他们又提出了新的问题（你真应该把项目的细节问得更清楚一点）。

交易总额超过 1.000.000/$ 的销售订单通常需要更快进行处理，就算是个人客户也得这样。
交易总额小于 1.000/$ 的购买订单通常处理更慢。

如果使用传统的 if 语句，这时代码就应该已经有点凌乱了，而 switch 就不会。Swift 为 switch cases 提供了保护机制，这种机制可以让你进一步的对可能匹配的 case 进行约束。

你只需要对 switch 语句稍作修改就可以满足新的变化。

let aTrade = Trades.Buy(stock: "GOOG", amount: 1000, stockPrice: 666.0, type: TraderType.SingleGuy)

switch aTrade {
case let .Buy(stock, amount, _, TraderType.SingleGuy):
    processSlow(stock, amount, 5.0)
case let .Sell(stock, amount, price, TraderType.SingleGuy)
    where price*Float(amount) > 1000000:
    processFast(stock, -1 * amount, 5.0)
case let .Sell(stock, amount, _, TraderType.SingleGuy):
    processSlow(stock, -1 * amount, 5.0)
case let .Buy(stock, amount, price, TraderType.Company)
    where price*Float(amount) < 1000:
    processSlow(stock, amount, 2.0)
case let .Buy(stock, amount, _, TraderType.Company):
    processFast(stock, amount, 2.0)
case let .Sell(stock, amount, _, TraderType.Company):
    processFast(stock, -1 * amount, 2.0)
}

上面的代码结构很清晰，阅读起来也相当简单，对复杂情况的封装也很好。

就是这样，我们已经成功的实现了我们的交易引擎。然而，这个解决方案还是有点繁琐；我们在想是否还有对其进行改进的模式匹配方案。所以，让我们继续深入研究一下模式匹配。

模式匹配进阶

现在我们在实战中已经见过了几种模式。但其语法是什么？还能匹配什么？Swift 将这些模式分为 7 种。我们现在就来认识一下它们。

所有的这些模式不仅能用在 switch 关键词上，而且可以用在 if ， guard 和 for 关键词上。如需了解详情，接着看下面的内容。

1. 通配符模式

通配符模式会忽略需要匹配的值，这种 case 下任何值都是有可能的。这和 let _ = fn() 一样的模式，在这个模式下， _ 表示你将不再使用这个值。有意思的是这个模式可以匹配包括 nil 1在内的所有值。如果增加一个 ? ，它甚至可以匹配可选值：

let p: String? = nil
switch p {
case _?: print ("Has String")
case nil: print ("No String")
}

就像你在交易例子里面看到的一样，它也允许你忽略需要匹配的 enum 或者 tuples 中无用的数据：

switch (15, "example", 3.14) {
    case (_, _, let pi): print ("pi: /(pi)")
}

2. 标示模式

匹配一个具体的值。这个和 Objective-C 的 switch 实现是一样的：

switch 5 {
  case 5: print("5")
}

3. 值绑定模式

这种模式和通过 let 或者 var 绑定值到变量一样，但是只能用在 switch 中。因为你之前已经见到过，所以我只给出一个非常简单的例子：

switch (4, 5) {
  case let (x, y): print("/(x) /(y)")
}

4. 元组模式

关于元组我已经写了一整篇博文，这篇博文所提供的信息远远比这里多，但是我还是在这里给出一个简短的例子：

let age = 23
let job: String? = "Operator"
let payload: AnyObject = NSDictionary()

switch (age, job, payload) {
  case (let age, _?, _ as NSDictionary):
  print(age)
  default: ()
}

在这里，我们把 3 个值结合放到一个元组中（假想它们是通过调用不同的 API 得到的），然后一口气匹配它们，注意这个模式完成了三件事情：

提取 age
确保存在一个 job ，就算我们不需要它
确保 payload 的类型是 NSDictionary ，尽管我们同样不需要访问它的具体值。

5. 枚举 Case 模式（Enumeration Case Pattern）

就如你在交易例子中所见，模式匹配对 Swift 的 enum 支持 相当棒 。这是因为 enum cases 就像密封、不可变且可解构的结构体。这非常像 tuples ，你可以打开正好匹配上的某个单独 case 的内容然后只抽取出你需要的信息2。

假想你正在用函数式的风格写一个游戏，然后你需要定义一些实体。你可以使用 structs 但是你的实体的状态很少，你觉得这样有点矫枉过正。

enum Entities {
    case Soldier(x: Int, y: Int)
    case Tank(x: Int, y: Int)
    case Player(x: Int, y: Int)
}

现在你需要实现绘图循环。这里我们只需要 X 和 Y 坐标：

for e in entities() {
    switch e {
    case let .Soldier(x, y):
      drawImage("soldier.png", x, y)
    case let .Tank(x, y):
      drawImage("tank.png", x, y)
    case let .Player(x, y):
      drawImage("player.png", x, y)
    }
}

6. 类型转换模式

就像名字所表示的一样，这种模式转换或者匹配类型。它有两种不同的关键词：

is 类型：匹配右手边内容的运行时类型（或者类型的子类）。它会做类型转换但是不关注返回值。所以你的 case 块不知道所匹配的类型是什么。
模式 as 类型：和 is 模式做同样的匹配操作，但是如果成功的话会把类型转换到左侧指定的模式中。

下面是这两种关键词的例子：

let a: Any = 5 
switch a {
  // 这会失败因为它的类型仍然是 `Any`
  // 错误: binary operator '+' cannot be applied to operands of type 'Any' and 'Int'
  case is Int: print (a + 1)
  // 有效并返回 '6'
  case let n as Int: print (n + 1)
  default: ()
}

注意 is 前没有 pattern 。它直接和 a 做匹配。

7. 表达模式

表达模式非常强大。它可以把 switch 的值和实现了 ~= 操作符的表达式进行匹配。而且对于这个操作符有默认的实现，比如对于范围匹配，你可以这样做：

switch 5 {
 case 0..10: print("In range 0-10")
}

然而，更有趣的可能是自己重写操作符，然后使你的自定义类型可以匹配。我们假定你想重写之前写的士兵游戏，而且你无论如何都要使用结构体。

struct Soldier {
  let hp: Int
  let x: Int
  let y: Int
}

现在你想轻松的匹配所有血量为 0 的实体。我们可以像下面一样实现 ~= 操作符。

func ~= (pattern: Int, value: Soldier) -> Bool {
    return pattern == value.hp
}

现在我们就可以对一个实体做匹配了：

let soldier = Soldier(hp: 99, x: 10, y: 10)
switch soldier {
   case 0: print("dead soldier")
   default: ()
}

不幸的是，对元组做全匹配似乎不好使。如果你编写下面的代码，就会出现类型检查错误。

func ~= (pattern: (hp: Int, x: Int, y: Int), value: Soldier) -> Bool {
   let (hp, x, y) = pattern
   return hp == value.hp && x == value.x && y == value.y
}

一个可能解决上述类似问题的方案是给你的 struct 增加一个 unapply 方法然后再进行匹配：

extension Soldier {
   func unapply() -> (Int, Int, Int) {
      return (self.hp, self.x, self.y)
   }
}

func ~= (p: (Int, Int, Int), t: (Int, Int, Int)) -> Bool {
   return p.0 == t.0 && p.1 == t.1 && p.2 == t.2 
}

let soldier = Soldier(hp: 99, x: 10, y: 10)
print(soldier.unapply() ~= (99, 10, 10))

但是这相当繁琐而且没有利用好模式匹配背后的大量魔法般的效果。

在这篇博文之前的版本中我写过 ~= 不适用于协议，但是我错了。我记得我在一个 Playground 中试过。而这个例子（由 reddit 上的 latrodectus 友情提供）是完全可用的：

protocol Entity {
    var value: Int {get}
}

struct Tank: Entity {
    var value: Int
    init(_ value: Int) { self.value = value }
}

struct Peasant: Entity {
    var value: Int
    init(_ value: Int) { self.value = value }
}

func ~=(pattern: Entity, x: Entity) -> Bool {
    return pattern.value == x.value
}

switch Tank(42) {
    case Peasant(42): print("Matched") // 匹配成功
    default: ()
}

你可以利用 Expression Patterns 做很多事情。如果想要了解更多表达模式的细节，看看这篇由 Austin Zheng 写的超棒博文。

现在我们已经讲完了所有可能的 switch 模式。在我们继续讲解之前，还需要讨论最后一件事情。

fallthrough，break 和标签

下面的内容和模式匹配没有直接关系，仅仅是和 switch 关键词有关，所以我就简单说了。和 C/C++/Objective-C 不一样的是： switch cases 不会自动进入下一个 case ，这也是为什么 Swift 不需要给每个 case 都写上 break 。你可以选择使用 fallthrough 关键词来实现传统的自动进入下一个 case 的行为。

switch 5 {
   case 5:
    print("Is 5")
    fallthrough
   default:
    print("Is a number")
}
// 会在命令行输出: "Is 5" "Is a number"

另外，你可以使用 break 来提前跳出 switch 语句。既然不会默认进入下一个 case ，为什么还需要这么做呢？比如你知道在一个 case 中有一个必须的要求是不满足的，这样你就不能继续执行这个 case 了：

let userType = "system"
let userID = 10
switch (userType, userID)  {
   case ("system", _):
     guard let userData = getSystemUser(userID) else { break }
     print("user info: /(userData)")
     insertIntoRemoteDB(userData)
   default: ()
}
... 其他你需要执行的代码

在这段代码中，当 getSystemUser 返回的结果是 nil 时你不想再继续调用 insertIntoRemoteData 。当然，你可以在这里使用 if let ，但是如果多个这样的情况结合到一起的时候，很快你就会得到一堆可怕丑陋的 if lets 嵌套代码。

但是如果你是在一个 while 循环中执行你的 switch 语句，然后你想跳出循环，而不是 switch 的时候，你需要怎么做呢？对与这种情况， Swift 允许你定义一个 labels ，然后 break 或者 continue 到这个 labels ：

gameLoop: while true {
  switch state() {
     case .Waiting: continue gameLoop
     case .Done: calculateNextState()
     case .GameOver: break gameLoop
  }
}

我们已经讨论过 switch 和模式匹配的语法和实现细节。现在，让我们来看一些（多少有点）有趣的真实案例。

真实案例

可选值

对可选值进行解包的方式有很多种，模式匹配就是其中一种。可能到现在这种方法你已经用得非常频繁了，但还是给一个简短的例子吧：

var result: String? = secretMethod()
switch result {
case .None:
    println("is nothing")
case let a:
    println("/(a) is a value")
}

如果是 Swift 2.0 的话，这会更简单：

var result: String? = secretMethod()
switch result {
case nil:
    print("is nothing")
case let a?:
    print("/(a) is a value")
}

正如你所见， result 可以是一个字符串，但是它也可能是 nil ，因为它是 optional 值。通过对 result 执行 switch 。我们可以确定它是 .None 或者是一个确定的值。更进一步，如果他是一个确定的值，我们可以在 a 这种情况下马上把这个值绑定到一个变量。这段代码代码的优美之处在于：变量 result 可能存在的两种状态被非常明显的区分开来。

类型匹配

做为强类型语言，Swift 通常不会像 Objective-C 那样经常需要运行时类型检查。然而，当你需要与传统的 Objective-C 代码交互时（这还没有更新到简单泛型的反射一文中），那你就经常会碰到需要做类型检查的代码。假想你得到了一个包含 NSString 和 NSNumber 元素的数组：

let u = NSArray(array: [NSString(string: "String1"), NSNumber(int: 20), NSNumber(int: 40)])

当你遍历这个 NSArray 时，你永远不知道得到的是什么类型。然而， switch 语句可以让你很简单的检查这些类型：

for x in u {
    switch x {
    case _ as NSString:
 print("string")
    case _ as NSNumber:
 print("number")
    default:
 print("Unknown types")
    }
}

按范围做分级

现在你正在给你当地的高校写分级的 iOS 应用。老师想要输入一个 0 到 100 的数值，然后得到一个相应的等级字符（A-F）。模式匹配现在要来拯救你了：

let aGrade = 84

switch aGrade {
case 90...100: print("A")
case 80...90: print("B")
case 70...80: print("C")
case 60...70: print("D")
case 0...60: print("F")
default:
    print("Incorrect Grade")
}

字频率统计

有一系列的数据对，每个数据对代表一个字和它在某段文字中出现的频率。我们的目标就是把那些低于或者高于某个固定阈值的数据对过滤掉，然后只返回剩下的不包含其频率的所有字。

这是我们的字集：

let wordFreqs = [("k", 5), ("a", 7), ("b", 3)]

一个简单的解决方案是使用 map 和 filter 进行建模：

let res = wordFreqs.filter({ (e) -> Bool in
    if e.1 > 3 {
 return true
    } else {
 return false
    }
}).map { $0.0 }
print(res)

然而，因为 flatmap 只能返回非空元素，所以这个解决方案还有很大的改进空间。首先，我们可以放弃使用 e.1 而利用元组来做适当的解构（你猜对了）。然后我们只需要调用一次 flatmap ，这样可以减少先 filter 后 map 所带来的不必要的性能开销。

let res = wordFreqs.flatMap { (e) -> String? in
    switch e {
    case let (s, t) where t > 3: return s
    default: return nil
    }
}
print(res)

遍历目录

假想你需要遍历一个文件树然后查找以下内容：

所有 customer1 和 customer2 创建的 “psd“文件
所有 customer2 创建的 “blend“文件
所有用户创建的 “jpeg“文件

guard let enumerator = NSFileManager.defaultManager().enumeratorAtPath("/customers/2014/")
else { return }

for url in enumerator {
    switch (url.pathComponents, url.pathExtension) {

    // customer1 和 customer2 创建的 “psd“文件
    case (let f, "psd") 
     where f.contains("customer1") 
     || f.contains("customer2"): print(url)

    // customer2 创建的 “blend“文件
    case (let f, "blend") where f.contains("customer2"): print(url)

    // 所有的 “jpeg“文件
    case (_, "jpg"): print(url)

    default: ()
    }
}

注意 contains 在第一个匹配就结束然后就不用遍历完整的路径了。同样，模式匹配的代码非常简洁明了。

Fibonacci

同样，来看一下使用模式匹配实现的 fibonacci 算法有多优美3

func fibonacci(i: Int) -> Int {
    switch(i) {
    case let n where n <= 0: return 0
    case 0, 1: return 1
    case let n: return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2)
    }
}

print(fibonacci(8))

当然，如果是大数的话，程序栈会爆掉。

传统的 API 和值提取

通常情况下，当你从外部源取数据的时候，比如一个库，或者一个 API，它不仅是一种很好的做法，而且通常在解析数据之前需要检查数据的一致性。你需要确保所有的 key 都是存在的、或者数据的类型都正确、或者数组的长度满足要求。如果不这么做就会因为 bug（有的 key 不存在）而导致 app 崩溃（索引不存在的数组项）。而传统的做法通常是嵌套 if 语句。

假想有 API 返回一条用户信息。但是有两种类型的用户：系统用户——如管理员或者邮政局长——和本地用户——如 “John B”、“Bill Gates”等。因为系统的设计和增长，API 的使用者需要处理一些麻烦的事情：

system 和 local 用户来自同一个 API 调用。
因为早期版本的数据库没有 department 这个字段，所以这个 key 可能是不存在的，而且早期的雇员从来都不需要填写这个字段。
根据用户被创建的时间， name 数组可能包含 4 个元素（username，middlename，lastname 和 firstname）或者 2 个元素（full name，username）
age 是代表用户年龄的整型数

我们的系统需要给这个 API 返回的所有系统用户创建用户账号，账号信息只包含如下信息：username 和 department。我们只需要 1980 年以前出生的用户。如果没有指定 department，就指定为 “Corp”。

func legacyAPI(id: Int) -> [String: AnyObject] {
    return ["type": "system", "department": "Dark Arts", "age": 57, 
    "name": ["voldemort", "Tom", "Marvolo", "Riddle"]] 
}

我们为给定的约束实现一个模式来进行匹配：

let item = legacyAPI(4)
switch (item["type"], item["department"], item["age"], item["name"]) {
   case let (sys as String, dep as String, age as Int, name as [String]) where 
      age < 1980 &&
      sys == "system":
     createSystemUser(name.count == 2 ? name.last! : name.first!, dep: dep ?? "Corp")
  default:()
}

// 返回 ("voldemort", "Dark Arts")

注意这段代码做了一个很危险的假设：就是如果 name 数组元素的个数不是 2 个的话，那么它一定包含 4 个元素。如果这种假设不成立，我们获得了包含 0 个元素的数组，这段代码就会崩溃。

除了这一点，模式匹配向你展示了它是如何在只有一个 case 的情况下帮助你编写干净的代码和简化值的提取的。

同样来看看我们是怎么写紧跟在 case 之后 let 的，这样一来就不必在每一次赋值的时候都重复写它。

模式和其他关键词

Swift 的文档指出不是所有的模式都可以在 if 、 for 或者 guard 语句中使用。然而，这个文档似乎不是最新的。所有 7 种模式对这三个关键词都有效。

我为那些感兴趣的人编了一个例子要点，为每个模式和每个关键词都写了一个例子。

你可以在这里查看所有的样例模式

来看一个对三个关键词使用 值绑定 、元组和 类型转换 模式的简短例子：

// 到吗编译后只是一个关键词的集合。其本身没有任何意义
func valueTupleType(a: (Int, Any)) -> Bool {
    // guard case 的例子
    guard case let (x, _ as String) = a else { return false}
    print(x)

    // for case 的例子
    for case let (a, _ as String) in [a] {
 print(a)
    }

    // if case 的例子
    if case let (x, _ as String) = a {
       print("if", x)
    }

    // switch case example
    switch a {
    case let (a, _ as String):
 print(a)
 return true
    default: return false
    }
}
let u: Any = "a"
let b: Any = 5
print(valueTupleType((5, u)))
print(valueTupleType((5, b)))
// 5, 5, "if 5", 5, true, false

我们可以带着这个想法详细地看一看每一个关键词。

使用for case

到了 Swift 2.0 后，模式匹配变得更加重要，因为它被扩展到不仅可以支持 switch ，还可以支持其他的关键词。比如，让我们写一个简单的只返回非空元素的数组函数：

func nonnil<T>(array: [T?]) -> [T] {
   var result: [T] = []
   for case let x? in array {
      result.append(x)
   }
   return result
}

print(nonnil(["a", nil, "b", "c", nil]))

关键词 case 可以被 for 循环使用，就像 switch 中的 case 一样。下面是另外一个例子。还记得我们之前说的游戏么？经过第一次重构之后，现在我们的实体系统看起来是这样的：

enum Entity {
    enum EntityType {
 case Soldier
 case Player
    }
    case Entry(type: EntityType, x: Int, y: Int, hp: Int)
}

真棒！这可以让我们用更少的代码绘制出所有的项目：

for case let Entity.Entry(t, x, y, _) in gameEntities()
where x > 0 && y > 0 {
    drawEntity(t, x, y)
}

我们用一行就解析出了所有必需的属性，然后确保我们不会在 0 一下的范围绘制，最后我们调用渲染方法（ drawEntity ）。

为了知道选手是否在游戏中胜出，我们想要知道是否有至少一个士兵的血量是大于 0 的。

func gameOver() -> Bool {
    for case Entity.Entry(.Soldier, _, _, let hp) in gameEntities() 
    where hp > 0 {return false}
    return true
}
print(gameOver())

好的是 Soldier 的匹配是 for 查询的一部分。这感觉有点像 SQL 而不是命令循环编程。同时，这也可以让编译器更清晰的知道我们的意图，从而就有了打通调度增强这条路的可能性。另外一个很好的体验就是我们不需要完成的拼写出 Entity.EntityType.Soldier 。就算我们像上面一样只写 .Soldier ，Swift 也能明白我们的意图。

使用guard case

另外一个支持模式匹配的关键词就是新引入的 guard 关键词。它允许你像 if let 一样把 optionals 绑定到本地范围，而且不需要任何嵌套：

func example(a: String?) {
    guard let a = a else { return }
    print(a)
}
example("yes")

guard let case 允许你做一些类似模式匹配所介绍的事情。让我们再来看一下士兵的例子。在玩家的血量变满之前，我们需要计算需要增加的血量。士兵不能涨血，所以对于士兵实体而言，我们始终返回 0。

let MAX_HP = 100

func healthHP(entity: Entity) -> Int {
    guard case let Entity.Entry(.Player, _, _, hp) = entity 
    where hp < MAX_HP 
    else { return 0 }
    return MAX_HP - hp
}

print("Soldier", healthHP(Entity.Entry(type: .Soldier, x: 10, y: 10, hp: 79)))
print("Player", healthHP(Entity.Entry(type: .Player, x: 10, y: 10, hp: 57)))

// 输出:
"Soldier 0"
"Player 43"

这是把我们目前讨论的各种机制用到极致的一个例子。

它非常清晰，没有牵扯到任何嵌套
状态的逻辑和初始化是在 func 之前处理的，这样可以提高代码的可读性
非常简洁

这也是 switch 和 for 的完美结合，可以把复杂的逻辑结构封装成易读的格式。当然，它不会让逻辑变得更容易理解，但是至少会以更清晰的方式展现给你。特别是使用 enums 的时候。

使用if case

if case 的作用和 guard case 相反。它是一种非常棒的在分支中打开和匹配数据的方式。结合之前 guard 的例子。很显然，我们需要一个 move 函数，这个函数允许我们表示一个实体在朝一个方向移动。因为我们的实体是 enums ，所以我们需要返回一个更新过的实体。

func move(entity: Entity, xd: Int, yd: Int) -> Entity {
 if case Entity.Entry(let t, let x, let y, let hp) = entity
 where (x + xd) < 1000 &&
     (y + yd) < 1000 {
 return Entity.Entry(type: t, x: (x + xd), y: (y + yd), hp: hp)
    }
    return entity
}
print(move(Entity.Entry(type: .Soldier, x: 10, y: 10, hp: 79), xd: 30, yd: 500))
// 输出: Entry(main.Entity.EntityType.Soldier, 40, 510, 79)

限制

一些限制已经在文章中说过，比如有关 Expression Patterns 的问题，看起来它似乎不能匹配 tuples （那样的话就真的很方便了）。在 Scala 和 Clojure 中，模式匹配在集合上同样可用，所以你可以匹配它的头部、尾部和部分等。4。这在 Swift 中是不支持的（尽管 Austin Zheng 在我之前链接的博客里差不多实现了这一点）

另外一种不可用的的情况是（这一点 Scala 同样做得很好）对类或者结构体进行解构。Swift 允许我们定义一个 unapply 方法，这个方法做的事情大体和 init 相反。实现这个方法，然后就可以让类型检查器对类进行匹配。而在 Swift 中，它看起来就像下面一样：

struct Imaginary {
   let x: Int
   let y: Int
   func unapply() -> (Int, Int) {
     // 实现这个方法之后，理论上来说实现了解构变量所需的所有细节
     return (self.x, self.y)
   }
}
// 然后这个就会自动 unapply 然后再进行匹配
guard case let Imaginary(x, y) = anImaginaryObject else { break }