> 1.0 翻譯：[lyuka](https://github.com/lyuka)?校對：[Hawstein](https://github.com/Hawstein) > > 2.0 翻譯+校對：[shanksyang](https://github.com/shanksyang) 本頁包含內容： [TOC=2] _擴展_就是向一個已有的類、結構體、枚舉類型或者協議類型添加新功能（functionality）。這包括在沒有權限獲取原始源代碼的情況下擴展類型的能力（即_逆向建模_）。擴展和 Objective-C 中的分類（categories）類似。（不過與 Objective-C 不同的是，Swift 的擴展沒有名字。） Swift 中的擴展可以： * 添加計算型屬性和計算型靜態屬性 * 定義實例方法和類型方法 * 提供新的構造器 * 定義下標 * 定義和使用新的嵌套類型 * 使一個已有類型符合某個協議 TODO： 在 Swift 中，你甚至可以對一個協議(Procotol)進行擴展，提供協議需要的實現，或者添加額外的功能能夠對合適的類型帶來額外的好處。你可以從[協議擴展](http://wiki.jikexueyuan.com/project/swift/chapter2/22_Protocols.html#protocol_extensions)獲取更多的細節。 > 注意： > 擴展可以對一個類型添加新的功能，但是不能重寫已有的功能。 ## 擴展語法（Extension Syntax） 聲明一個擴展使用關鍵字`extension`： ~~~ extension SomeType { // 加到SomeType的新功能寫到這里 } ~~~ 一個擴展可以擴展一個已有類型，使其能夠適配一個或多個協議（protocol）。當這種情況發生時，協議的名字應該完全按照類或結構體的名字的方式進行書寫： ~~~ extension SomeType: SomeProtocol, AnotherProctocol { // 協議實現寫到這里 } ~~~ 按照這種方式添加的協議遵循者（protocol conformance）被稱之為[在擴展中添加協議遵循者](http://wiki.jikexueyuan.com/project/swift/chapter2/22_Protocols.html#adding_protocol_conformance_with_an_extension) > 注意： > 如果你定義了一個擴展向一個已有類型添加新功能，那么這個新功能對該類型的所有已有實例中都是可用的，即使它們是在你的這個擴展的前面定義的。 ## 計算型屬性（Computed Properties） 擴展可以向已有類型添加計算型實例屬性和計算型類型屬性。下面的例子向 Swift 的內建`Double`類型添加了5個計算型實例屬性，從而提供與距離單位協作的基本支持： ~~~ extension Double { var km: Double { return self * 1_000.0 } var m : Double { return self } var cm: Double { return self / 100.0 } var mm: Double { return self / 1_000.0 } var ft: Double { return self / 3.28084 } } let oneInch = 25.4.mm print("One inch is \(oneInch) meters") // 打印輸出："One inch is 0.0254 meters" let threeFeet = 3.ft print("Three feet is \(threeFeet) meters") // 打印輸出："Three feet is 0.914399970739201 meters" ~~~ 這些計算屬性表達的含義是把一個`Double`型的值看作是某單位下的長度值。即使它們被實現為計算型屬性，但這些屬性仍可以接一個帶有dot語法的浮點型字面值，而這恰恰是使用這些浮點型字面量實現距離轉換的方式。 在上述例子中，一個`Double`型的值`1.0`被用來表示“1米”。這就是為什么`m`計算型屬性返回`self`——表達式`1.m`被認為是計算`1.0`的`Double`值。 其它單位則需要一些轉換來表示在米下測量的值。1千米等于1,000米，所以`km`計算型屬性要把值乘以`1_000.00`來轉化成單位米下的數值。類似地，1米有3.28024英尺，所以`ft`計算型屬性要把對應的`Double`值除以`3.28024`來實現英尺到米的單位換算。 這些屬性是只讀的計算型屬性，所有從簡考慮它們不用`get`關鍵字表示。它們的返回值是`Double`型，而且可以用于所有接受`Double`的數學計算中： ~~~ let aMarathon = 42.km + 195.m print("A marathon is \(aMarathon) meters long") // 打印輸出："A marathon is 42195.0 meters long" ~~~ > 注意： > 擴展可以添加新的計算屬性，但是不可以添加存儲屬性，也不可以向已有屬性添加屬性觀測器(property observers)。 ## 構造器（Initializers） 擴展可以向已有類型添加新的構造器。這可以讓你擴展其它類型，將你自己的定制類型作為構造器參數，或者提供該類型的原始實現中沒有包含的額外初始化選項。 擴展能向類中添加新的便利構造器，但是它們不能向類中添加新的指定構造器或析構器。指定構造器和析構器必須總是由原始的類實現來提供。 > 注意： > 如果你使用擴展向一個值類型添加一個構造器，在該值類型已經向所有的存儲屬性提供默認值，而且沒有定義任何定制構造器（custom initializers）時，你可以在值類型的擴展構造器中調用默認構造器(default initializers)和逐一成員構造器(memberwise initializers)。 > > 正如在[值類型的構造器代理](http://wiki.jikexueyuan.com/project/swift/chapter2/14_Initialization.html#initializer_delegation_for_value_types)中描述的，如果你已經把構造器寫成值類型原始實現的一部分，上述規則不再適用。 下面的例子定義了一個用于描述幾何矩形的定制結構體`Rect`。這個例子同時定義了兩個輔助結構體`Size`和`Point`，它們都把`0.0`作為所有屬性的默認值： ~~~ struct Size { var width = 0.0, height = 0.0 } struct Point { var x = 0.0, y = 0.0 } struct Rect { var origin = Point() var size = Size() } ~~~ 因為結構體`Rect`提供了其所有屬性的默認值，所以正如[默認構造器](http://wiki.jikexueyuan.com/project/swift/chapter2/14_Initialization.html#default_initializers)中描述的，它可以自動接受一個默認構造器和一個逐一成員構造器。這些構造器可以用于構造新的`Rect`實例： ~~~ let defaultRect = Rect() let memberwiseRect = Rect(origin: Point(x: 2.0, y: 2.0), size: Size(width: 5.0, height: 5.0)) ~~~ 你可以提供一個額外的使用特殊中心點和大小的構造器來擴展`Rect`結構體： ~~~ extension Rect { init(center: Point, size: Size) { let originX = center.x - (size.width / 2) let originY = center.y - (size.height / 2) self.init(origin: Point(x: originX, y: originY), size: size) } } ~~~ 這個新的構造器首先根據提供的`center`和`size`值計算一個合適的原點。然后調用該結構體自動的逐一成員構造器`init(origin:size:)`，該構造器將新的原點和大小存到了合適的屬性中： ~~~ let centerRect = Rect(center: Point(x: 4.0, y: 4.0), size: Size(width: 3.0, height: 3.0)) // centerRect的原點是 (2.5, 2.5)，大小是 (3.0, 3.0) ~~~ > 注意： > 如果你使用擴展提供了一個新的構造器，你依舊有責任保證構造過程能夠讓所有實例完全初始化。 ## 方法（Methods） 擴展可以向已有類型添加新的實例方法和類型方法。下面的例子向`Int`類型添加一個名為`repetitions`的新實例方法： ~~~ extension Int { func repetitions(task: () -> ()) { for i in 0..<self { task() } } } ~~~ 這個`repetitions`方法使用了一個`() -> ()`類型的單參數（single argument），表明函數沒有參數而且沒有返回值。 定義該擴展之后，你就可以對任意整數調用`repetitions`方法,實現的功能則是多次執行某任務： ~~~ 3.repetitions({ print("Hello!") }) // Hello! // Hello! // Hello! ~~~ 可以使用 trailing 閉包使調用更加簡潔： ~~~ 3.repetitions{ print("Goodbye!") } // Goodbye! // Goodbye! // Goodbye! ~~~ ### 修改實例方法（Mutating Instance Methods） 通過擴展添加的實例方法也可以修改該實例本身。結構體和枚舉類型中修改`self`或其屬性的方法必須將該實例方法標注為`mutating`，正如來自原始實現的修改方法一樣。 下面的例子向Swift的`Int`類型添加了一個新的名為`square`的修改方法，來實現一個原始值的平方計算： ~~~ extension Int { mutating func square() { self = self * self } } var someInt = 3 someInt.square() // someInt 現在值是 9 ~~~ ## 下標（Subscripts） 擴展可以向一個已有類型添加新下標。這個例子向Swift內建類型`Int`添加了一個整型下標。該下標`[n]`返回十進制數字從右向左數的第n個數字 * 123456789[0]返回9 * 123456789[1]返回8 ...等等 ~~~ extension Int { subscript(var digitIndex: Int) -> Int { var decimalBase = 1 while digitIndex > 0 { decimalBase *= 10 --digitIndex } return (self / decimalBase) % 10 } } 746381295[0] // returns 5 746381295[1] // returns 9 746381295[2] // returns 2 746381295[8] // returns 7 ~~~ 如果該`Int`值沒有足夠的位數，即下標越界，那么上述實現的下標會返回0，因為它會在數字左邊自動補0： ~~~ 746381295[9] //returns 0, 即等同于： 0746381295[9] ~~~ ## 嵌套類型（Nested Types） 擴展可以向已有的類、結構體和枚舉添加新的嵌套類型： ~~~ extension Int { enum Kind { case Negative, Zero, Positive } var kind: Kind { switch self { case 0: return .Zero case let x where x > 0: return .Positive default: return .Negative } } } ~~~ 該例子向`Int`添加了新的嵌套枚舉。這個名為`Kind`的枚舉表示特定整數的類型。具體來說，就是表示整數是正數，零或者負數。 這個例子還向`Int`添加了一個新的計算實例屬性，即`kind`，用來返回合適的`Kind`枚舉成員。 現在，這個嵌套枚舉可以和一個`Int`值聯合使用了： ~~~ func printIntegerKinds(numbers: [Int]) { for number in numbers { switch number.kind { case .Negative: print("- ", appendNewline: false) case .Zero: print("0 ", appendNewline: false) case .Positive: print("+ ", appendNewline: false) } } print("") } printIntegerKinds([3, 19, -27, 0, -6, 0, 7]) // prints "+ + - 0 - 0 +" ~~~ 函數`printIntegerKinds`的輸入是一個`Int`數組值并對其字符進行迭代。在每次迭代過程中，考慮當前字符的`kind`計算屬性，并打印出合適的類別描述。 > 注意： 由于已知`number.kind`是`Int.Kind`型，所以`Int.Kind`中的所有成員值都可以使用`switch`語句里的形式簡寫，比如使用?`. Negative`代替`Int.Kind.Negative`。