谈谈 Swift 中的 map 和 flatMap

谈谈 Swift 中的 map 和 flatMap,第1张

概述map 和 flatMap 是 Swift 中两个常用的函数,它们体现了 Swift 中很多的特性。对于简单的使用来说,它们的接口并不复杂,但它们内部的机制还是非常值得研究的,能够帮助我们够好的理解 Swift 语言。 map 简介 首先,咱们说说 map 函数如何使用。 1 2 3 let numbers = [1,2,3,4] let result = numbers.map { $0 + 2

map 和 flatMap 是 Swift 中两个常用的函数,它们体现了 Swift 中很多的特性。对于简单的使用来说,它们的接口并不复杂,但它们内部的机制还是非常值得研究的,能够帮助我们够好的理解 Swift 语言。

map 简介

首先,咱们说说 map 函数如何使用。

1 2 3 letnumbers=[1,2,3,4] letresult=numbers.map{print(result)+2} //[3,4,5,6] result内存地址不同(打印地址看,以及从下面的源码看),所以不是同个对象,返回的是新对象。

map 方法接受一个闭包作为参数, 然后它会遍历整个 numbers 数组,并对数组中每一个元素执行闭包中定义的 *** 作。 相当于对数组中的所有元素做了一个映射。 比如咱们这个例子里面的闭包是讲所有元素都加 2 。 这样它产生的结果数据就是[3,6]。numbers和(@noescapetransform:(Self.Generator.Element)throws->T)rethrows->[T]

初步了解之后,我们来看一下 map 的定义:

2
funcmap "No.\(})"

咱们抛开一些和关键逻辑无关的修饰符 @noescape,throws 这些,在整理一下就是这样:

(transform:(Self.Generator.Element)->T)rethrows->[T]

map 函数接受一个闭包, 这个闭包的定义是这样的:

1
(Self.Generator.Element)->T

它接受 Self.Generator.Element 类型的参数, 这个类型代表数组中当前元素的类型。 而这个闭包的返回值,是可以和传递进来的值不同的。 比如我们可以这样:

letstringResult=numbers.map{//["No.1","No.2","No.3","No.4"]varres=numbersCompound.map{//[[3,5],[6,7,8]].map{flatRes=numbersCompound.flatMap{res=numbersCompound.map{funcflatMap(transform:(Self.Generator.Element)->S)->[S.Generator.Element].map{p(transform:(Self.Generator.Element)->S)->[S.Generator.Element]+2}}.map{//...+2}}+2}}

这次我们在闭包装把传递进来的数字拼接到一个字符串中, 然后返回一个组数, 这个数组中包含的数据类型,就是我们拼接好的字符串。

这就是关于 map 的初步了解, 我们继续来看 flatMap。

flatMap

map 可以对一个集合类型的所有元素做一个映射 *** 作。 那么 flatMap 呢?

让我们来看一个 flatMap 的例子:

result=numbers.flatMap{$0+2} 我们对同样的数组使用 flatMap 进行处理, 得到了同样的结果。 那 flatMap 和 map 到底有什么区别呢?

咱们再来看另一个例子:

3 4 5
letnumbersCompound=[[1,3],[4,6]]; publicfuncflatMap( @noescapetransform:(${GElement})throws->S )rethrows->[S.${GElement}]{ result:[S.${GElement}]=[] 这里就看出差别了。 对于二维数组, map 和 flatMap 的结果就不同了。 我们先来看第一个调用:

for numbersCompound.map { ... } 这个调用实际上是遍历了这里两个数组元素 [1,3] 和 [4,6]。 因为这两个元素依然是数组,所以我们可以对他们再次调用 map 函数:$0.map{ $0 + 2 }。 这个内部的调用最终将数组中所有的元素加 2。

再来看看 flatMap 的调用:

flatRes=numbersCompound.flatMap{$0.map{$0+2}} flatMap 依然会遍历数组的元素,并对这些元素执行闭包中定义的 *** 作。 但唯一不同的是,它对最终的结果进行了所谓的 “降维” *** 作。 本来原始数组是一个二维的, 但经过 flatMap 之后,它变成一维的了。

flatMap 是如何做到的呢,它的原理是什么,为什么会存在这样一个函数呢? 相信此时你脑海中肯定会浮现出类似的问题。

下面咱们再来看一下 flatMap 的定义,还是抛去 @noescape,rethrows 这些无关逻辑的关键字:

funcflatMap(transform:(Self.Generator.Element)throws->T?)->[T]element

和 map 不同, flatMap 有两个重载。 参照我们刚才的示例, 我们调用的其实是第二个重载:

funcflatMain

flatMap 的闭包接受的是数组的元素,但返回的是一个 SequenceType 类型,也就是另外一个数组。 这从我们刚才这个调用中不难看出:

numbersCompound.flatMap{$0.map{$0+2}}

我们传入给 flatMap 一个闭包 $0.map{ $0 + 2 },这个闭包中,又对 $0 调用了 map 方法, 从 map 方法的定义中我们能够知道,它返回的还是一个集合类型,也就是 SequenceType。 所以我们这个 flatMap 的调用对应的就是第二个重载形式。

那么为什么 flatMap 调用后会对数组降维呢? 我们可以从它的源码中窥探一二(Swift 不是开源了吗~)。

文件位置: swift/stdlib/public/core/SequenceAlgorithms.swift.gyb

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extensionSequence{ self{ result.append(contentsOf: try transform(element)) } return result } //... } (transform:(Self.Generator.Element)->T?)->[T] "AA" ,nil, "BB" "CC" ]; optionalResult=optionalArray.flatMap{//["AA","BB","CC"]} ),Optional(

这就是 flatMap 的完整源码了, 它的源码也很简单, 对遍历的每一个元素调用 try transform(element)。 transform 函数就是我们传递进来的闭包。

然后将闭包的返回值通过 result.append(contentsOf:) 函数添加到 result 数组中。

那我们再来看一下 result.append(contentsOf:) 都做了什么, 它的文档定义是这样:

Append the elements of newElements to self.

简单说就是将一个集合中的所有元素,添加到另一个集合。 还以我们刚才这个二维数组为例:

flatRes=numbersCompound.flatMap{$0.map{$0+2}} flatMap 首先会遍历这个数组的两个元素 [1,6], 因为这两个元素依然是数组, 所以我们可以对他们再进行 map *** 作: $0.map{ $0 + 2 }。

这样, 内部的 $0.map{ $0 + 2 } 调用返回值类型还是数组, 它会返回 [3,5] 和 [6,8]。

然后, flatMap 接收到内部闭包的这两个返回结果, 进而调用 result.append(contentsOf:) 将它们的数组中的内容添加到结果集中,而不是数组本身。

那么我们最终的调用结果理所当然就应该是 [3,8] 了。

仔细想想是不是这样呢~

flatMap 的另一个重载

我们刚才分析了半天, 其实只分析到 flatMap 的一种重载情况, 那么另外一种重载又是怎么回事呢:

funcflatMap)]

从定义中我们看出, 它的闭包接收的是 Self.Generator.Element 类型, 返回的是一个 T? 。 我们都知道,在 Swift 中类型后面跟随一个 ?, 代表的是 Optional 值。 也就是说这个重载中接收的闭包返回的是一个 Optional 值。 更进一步来说,就是闭包可以返回 nil。

我们来看一个例子:

letoptionalArray:[String?]=[```而使用`print`函数输出flatMap的结果集时,会得到这样的输出:```swift[]"test.png""aa.png"

这样竟然没有报错, 并且 flatMap 的返回结果中, 成功的将原数组中的 nil 值过滤掉了。 再仔细观察,你会发现更多。 使用 flatMap 调用之后, 数组中的所有元素都被解包了, 如果同样使用 print 函数输出原始数组的话, 大概会得到这样的结果:

[Optional("icon.png"];imagenames.flatMap{UIImage(named:)rethrows->[T]{)}result:[T]=[]self{ifletnewElement=

也就是说原始数组的类型是 [String?] 而 flatMap 调用后变成了 [String]。 这也是 flatMap 和 map 的一个重大区别。 如果同样的数组,我们使用 map 来调用, 得到的是这样的输出:

)]

这就和原始数组一样了。 这两者的区别就是这样。 map 函数值对元素进行变换 *** 作。 但不会对数组的结构造成影响。 而 flatMap 会影响数组的结构。再进一步分析之前,我们暂且这样理解。

flatMap 的这种机制,而已帮助我们方便的对数据进行验证,比如我们有一组图片文件名, 我们可以使用 flatMap 将无效的图片过滤掉:

imagenames=[transform(element){result.append(newElement)}}result

那么 flatMap 是如何实现过滤掉 nil 值的呢? 我们还是来看一下源码:

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@noescapetransform:(${GElement})throws->T? } //... result.append(newElement) 依然是遍历所有元素,并应用 try transform(element) 闭包的调用, 但关键一点是,这里面用到了 if let 语句, 对那些只有解包成功的元素,才会添加到结果集中:

transform(element){ 这样, 就实现了我们刚才看到的自动去掉 nil 值的效果了。

关于 Optional 和 if let 语句可以参看: 浅谈 Swift 中的 Optionals

总结

以上是内存溢出为你收集整理的谈谈 Swift 中的 map 和 flatMap全部内容,希望文章能够帮你解决谈谈 Swift 中的 map 和 flatMap所遇到的程序开发问题。

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