Swift 向具有关联类型的协议添加约束扩展答案

【问题标题】：Swift add constraint extension to Protocol that has an associated typeSwift 向具有关联类型的协议添加约束扩展
【发布时间】：2021-12-16 01:31:15
【问题描述】：

当我向具有关联类型的协议添加约束扩展时，swift 编译器会忽略我的约束。

当我写作时：

protocol Arr {
    associatedtype Element

    func node(_ at: Int) -> Element?
}

extension Arr where Element == String {
    func node(_ at: Int) -> String? {
        nil
    }
}

struct Doo: Arr {
}

Xcode 构建成功，它认为我的Doo 的Element 是String。它忽略了where Element == String 约束。

当我写作时：

protocol Arr {
    associatedtype Element

    func node(_ at: Int) -> Element?
}

extension Arr where Element == String {
    func node(_ at: Int) -> Element? { // use Element
        nil
    }
}

struct Doo: Arr {
}

Xcode 按预期显示错误。

这是 Xcode 错误还是 Swift 功能？

Xcode 版本：Version 13.1 (13A1030d)

Swift 版本：

swift-driver version: 1.26.9 Apple Swift version 5.5.1 (swiftlang-1300.0.31.4 clang-1300.0.29.6)
Target: arm64-apple-macosx12.0

【问题讨论】：

我认为这是因为约束是在很久以后才应用的（尽管我没有任何来源）。 Doo 得到了 node 方法“只要”你说 : Arr。然后它看到node 返回String?，所以它推断Element 必须是String。如果node 返回Element?，则无法进行推理。你知道 Swift 从方法签名中推断出关联的类型吗？
只有在您尝试调用 node 时才会检查约束。只有这样编译器才会说“node 仅在...时可用”
The Xcode show an error for me expected - 您期望的错误是什么？
@Cristik Xcode 显示：Type 'Doo' does not conform to protocol 'Arr'

标签： swift protocols associated-types

【解决方案1】：

这里发生的情况是 Swift 很乐意满足协议要求，如果它可以从上下文中提取它们。

例如，假设扩展不存在，Doo 定义如下：

struct Doo: Arr {
    func node(_ at: Int) -> String? {
        nil
    }
}

，Swift 编译器将愉快地填充Element 关联类型。

您的第一个 sn-p 代码也会发生类似的情况，Doo 符合 Arr，编译器会找到满足所有协议要求的定义。 Swift 不会忽略 Element == String 约束，因为它将它与 Doo 结构相关联。

如果您以类似的方式添加第二个扩展名，但对于另一种类型（例如 Int），您会看到收到预期的错误。发生这种情况是因为编译器无法再推断协议要求。

Swift 编译器热切地从它可以到达的上下文中进行尽可能多的推断，大多数时候会给出很好的结果，有时不是那么好（尤其是在使用闭包时），有时它会给出意想不到的结果（比如这个)。

如果您想确保编译器推断出您想要的类型，一个解决方案是显式声明所有涉及的类型。

【讨论】：

感谢您的回答。我理解你。编译器应用扩展中的函数然后检查约束，并全部实现。这说得通。但是这种行为很奇怪，我会尝试向 swift 项目报告错误。我认为编译器可能会首先检查扩展后的约束，如果它通过了，则将函数或变量添加到Doo struct。也许这可以减少意外添加的错误。因为在我的第一个代码 sn-p 中，Arr 协议有一个默认的Element 值是String。这是出乎意料的。很难找到那个原因。
当然，如果您认为这是不正确的行为，您可以尝试提交错误报告，@sunny。基本上是编译器的急切导致了这种情况，有时过于乐于助人似乎不是最好的:)

【解决方案2】：

出现第二种情况的错误是因为 Xcode 无法推断 Element 的类型。如果你指定它，一切都会编译。

struct Doo: Arr {
    typealias Element = String
    
}

【讨论】：

问题不在于为什么会发生错误，或者如何修复它。反过来说，为什么第一个代码sn-p没有错误。
在第一种情况下，编译器能够推断出 Element 的类型，因为 func node 据说返回 String。