转载

Questing for Swift Source Code - 布尔值

"Questing for Swift Source Code" 系列是我学习 Swift 源码的心得和记录，内容主要是 Swift 源代码的相关分析和探究，如果您对 Swift 源代码也很感兴趣的话，欢迎阅读这个系列的文章。

Swift 源码极其庞大，里面所使用的语言囊括了 Swift、 Python、C++等，因此我觉得这是一个巨大的坑，我不知道能不能把它填完，不过我会尽力而为的~^_^

我们将一起通过分析和学习 Swift 源码，来体会 Swift 这个最前沿编程语言的设计思想，并且从中找出一些鲜为人知的用例！

Swift 的基本类型包含了 “布尔类型 (boolean)”，表示为 Bool。布尔值通常情况下是作为逻辑值来使用的，因为它的值要么为真 (true)，要么为假 (false)，除此之外就没有其他值了。

定义

首先我们可以看到 Swift 中对 Bool 的定义：

public struct Bool

在 Swift 中，这些基本类型大多都是由结构体 (struct) 定义的，这也准确地表述了基本类型的“值类型 (value-type)”特征。

随后我们可以看到 Bool 中唯一的实际值：

internal var _value: Builtin.Int1

Builtin 是 Swift 内置库之一，由 C++ 写成，位于 Builtins.cpp 文件当中。我们暂时不去了解 Builtin 的具体调用方式，在之后的文章中我们会进行探讨。只需知道，这个操作会调用 Builtin 会调用此文件中的 swift::getBuiltinType(ASTContext &Context, StringRef Name) 函数，这个函数将会给 LLVM 返回一个用以数据处理的类型。Name 参数就是要获取的类型名称。具体该函数的实现和使用我们这里也暂时不介绍。

在这个函数中，有一个非常重要的片段：

// Handle 'int8' and friends. if (Name.substr(0, 3) == "Int") {   unsigned BitWidth;   if (!Name.substr(3).getAsInteger(10, BitWidth) &&     BitWidth <= 2048 && BitWidth != 0)  // Cap to prevent insane things.     return BuiltinIntegerType::get(BitWidth, Context); }

这个函数将会截取 Name 参数的前 3 个字符，这里也就是截取 Int1 的前 3 个字符，从而判断其是不是 "Int" 一族。随后，开始读取 "Int" 之后的内容，这里用到了定义在 StringRef 中的函数 getAsInteger(unsigned Radix, T &Result)。

getAsInteger(unsigned Radix, T &Result) 函数将当前字符串解析为基于指定基数 (radix) 的整数，例如，Radix 指定为 10 表明将以十进制来解析字符串，Radix 指定为 2 将以二进制来解析字符串。如果字符串无法解析的话，那么这个函数就会返回 true。如果字符串成功解析，那么结果就会写到 Result 当中。

这里用预定义的 BitWidth 来存储转换过的数字，通过这个函数的调用，我们将能得到所读取到的数字 1。随后，要判断读取的数字是否在可处理范围之内（也就是(0,2048]）。如果成功的话，就返回一个内置的 BuiltinIntegerType 类型，其定义为：

class BuiltinIntegerType : public BuiltinType

这个内置的整数类型会直接与 LLVM 编译器的 IR 整数类型响应。当然，这其中最重要的值是 BuiltinIntegerWidth 类型的 Width。

BuiltinIntegerWidth Width;

这也说明了，对于 Swift 中内置的整数类型来说，无论是 Int8 还是 Int32，都是属于同样的类型，只不过它们的 Width 属性，也就是“位长（占用空间）”不同而已。

因此，Builtin.Int1 就很好理解了：这代表了一个内置的整数类型，它的位长是 1 个字节，也就是只有 “0” 和 “1” 两个值，刚好符合传统上布尔值的定义：0 代表 false，1 代表 true。

初始化

我们下面来查看定义的布尔值初始化方法。

Swift 内部定义了两个初始化方法：

@_transparent public init() {   let zero: Int8 = 0   self._value = Builtin.trunc_Int8_Int1(zero._value) }  @_transparent internal init(_ v: Builtin.Int1) { self._value = v }

设置为 public 的只有一个，也就是我们使用的 let bool = Bool()，这个初始化方法的默认值是 false。

解析：从语义上来看，@_transparent 类似于“将此操作视为一种原始操作(primitive operation)”。该特性会导致编译器在管道(pipeline)中更早地将函数内联。

这两个初始化很简单，第一个是将布尔值初始化为 false 的 init() 方法。它建立了一个值为 0 的 Int8 常量（因为 Swift 内部不支持 Int1 的直接建立），然后通过内置的转换函数，将 Builtin.Int8 转换为 Builtin.Int1。

BooleanLiteral 协议

这里有两个协议，是布尔值的字面量协议扩展，实现这两个协议之后就可以使用 true 和 false 字面量或者 1 和 0 字面量直接赋值了。

注意：只有使用 _BuiltinBooleanLiteralConvertible 协议的方法才能使用 1 和 0 字面量进行赋值的，这里的 1 和 0 字面量都会被自动转换位 Builtin.Int1 类型。

_BuiltinBooleanLiteralConvertible 需要实现的是 public init(_builtinBooleanLiteral value: Builtin.Int1) 方法，BooleanLiteralConvertible 需要实现的是 public init(booleanLiteral value: Bool) 方法，这两个方法都被标注为了 @_transparent 作为原始操作。

解析：在目前 Swift 的规则当中，前面加上"_"(下划线)的协议、方法、变量等等都是只在内部有效的，也就是说它们需要设定为 internal 的权限。

我们可以在外面实现 BooleanLiteralConvertible 协议来实现此功能，您可以打开 Playground，写入以下代码来体验一下：

struct TestBoolean: BooleanLiteralConvertible {     var value: Int = 0          init() { }          init(booleanLiteral value: Bool) {       self.value = value ? 1 : 0     } }  var test: TestBoolean = true test.value

这样您就可以看到，我们可以用布尔字面量给我们自定义的 TestBoolean 结构体赋值了。

BooleanType 协议

这个协议主要需要实现一个 boolValue 的只读属性，其类型是 Bool。

在 Swift 源码的实现中，除了这个只读属性外，它还实现了两个方法：

@_transparent @warn_unused_result public func _getBuiltinLogicValue() -> Builtin.Int1 {   return _value }  /// Construct an instance representing the same logical value as /// `value`. public init(_ value: T) {   self = value.boolValue }

第一个方法是用以获取内置的实际值的，这是一个内部方法，它返回一个 Builtin.Int1 值。

解析：@warn_unused_result 是一个 GCC 内核中自带的关键字，这个关键字用于检查这个函数被调用的时候是否使用了其返回值，否则的话编译器会对其警告。换句话说，如果只是单纯的调用了此函数，并没有利用其返回值的话（比如说继续判断、赋值等等），那么编译器会弹出警告。

比如，如果上面的函数这样调用的话：true._getBuiltinLogicValue()，那么编译其就会弹出警告，除非使用 let value = true._getBuiltinLogicValue()。

第二个方法就比较有意思了，它可以根据一个同样实现 BooleanType 协议的值来实现自身的初始化。

我们继续使用上面创造的那个 TestBoolean 结构体，在原来的基础上加上：

extension TestBoolean: BooleanType {     var boolValue: Bool {         return self.value == 1     } }

这样你就可以可以使用下列语句创建一个新的布尔值了：

var bool: Bool = Bool(test) // 输出值为 true

CustomStringConvertible 协议

这是一个 Swift 中绝大多数类型都实现的协议，我们将在探寻 CompilerProtocols 文件时统一进行介绍。

布尔值实现此协议后，你就会发现它能够显示出其字面量的字符串，是 "true" 还是 "false"。

Equatable、Hashable 协议

这是一个 Swift 中大多数类型都实现的协议，我们将在探寻 CompilerProtocols 文件时统一进行介绍。

布尔值实现此协议后，你就会发现它可以使用 == 来判断两个布尔值是否相等。

其他

除此之外，布尔值源文件中还定义了两个方法：

第一个是一个根据 Builtin.Int1 获取布尔值的全局函数：

// This is a magic entry point known to the compiler. @_transparent public // COMPILER_INTRINSIC func _getBool(v: Builtin.Int1) -> Bool

第二个是一个取相反布尔值的运算符函数：

// Unary logical complement. @_transparent @warn_unused_result public prefix func !(a: Bool) -> Bool

这样我们就可以通过 ! 运算符来实现取布尔值的相反值了。

总结

在本文当中，我们介绍了以下几点内容：

Swift 中布尔值的基本定义
Builtin 的介绍
swift::getBuiltinType(ASTContext &Context, StringRef Name) 函数的部分内容
getAsInteger(unsigned Radix, T &Result) 函数作用
@_transparent 和 @warn_unused_result 关键字
BooleanLiteral 协议
BooleanType 协议

至此，这就是我们所看到的 Swift 布尔值的自举部分内容了，这是一个非常简单的类型，但是我们在其中也能看到很多精彩的内容。

原文 http://www.cocoachina.com/swift/20160218/15318.html

正文到此结束

所属分类：编程技术

本文标签： 协议数据总结编译 UI 参数 value struct 解析文章 ip HTML python 占用空间空间 http tab 代码 src 源码 NSA Swift
版权声明： 本文为互联网转载文章，出处已在文章中说明(部分除外)。如果侵权，请联系本站长删除，谢谢。
本文海报： 生成海报一生成海报二

其他链接

关于本站

本站定位：个人技术类博客

本站作用：写博客、记日志、闲聊扯淡鼓捣技术。

问题交流

Questing for Swift Source Code - 布尔值

其他

热门推荐

相关文章

说给你听

本文目录

随机标签

书籍教程

近期评论

网站信息

其他链接

关于本站

问题交流