如何在 Swift 中“附加”到不可变字典？

Question

在 Scala 中，immutable.Map 上的 + (k -> v) 运算符返回一个新的 immutable.Map，其中包含原始内容以及新的键/值对。同样，在 C# 中，ImmutableDictionary.add(k, v) 返回一个新的、更新的 ImmutableDictionary。

然而，在 Swift 中，Dictionary 似乎只有可变的 updateValue(v, forKey: k) 函数和可变的 [k:v] 运算符。

我想也许我可以和flatten() 玩一些把戏，但没有运气：

let updated = [original, [newKey: newValue]].flatten()

了解我

Cannot convert value of type '() -> FlattenCollection<[[String : AnyObject]]>' 
to specified type '[String : AnyObject]'

如何从现有的内容创建一个新的、修改后的不可变 Dictionary？

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更新：基于this answer's note that Swift dictionaries is value types，以及this answer's mutable version，我想出了以下扩展运算符，但我不是对此感到兴奋——似乎必须有一个更干净的开箱即用替代方案。

func + <K, V>(left: [K:V], right: [K:V]) -> [K:V] {
    var union = left
    for (k, v) in right {
        union[k] = v
    }
    return union
} 

但也许事实（如果我理解正确的话）Swift 字典的不变性是对let 的编译器检查，而不是不同实现类的问题，这意味着这是可以做到的最好的吗？

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更新 #2： 如 Jules's answer 中所述，修改未专门优化以在副本之间共享状态的不可变字典（因为 Swift 字典不是）会带来性能问题。对于我当前的用例（AttributedString 属性字典，它往往很小），它仍然可以简化某些值得做的事情，但除非 Swift 实现共享状态不可变字典，否则它可能不是一个好主意一般情况——这是不将其作为内置功能的一个很好的理由。

Answer 1

不幸的是，这是一个很好的问题，因为答案是“你不能”。无论如何，还没有——其他人同意应该添加这个，因为有一个Swift Evolution proposal for this (and some other missing Dictionary features)。它目前处于“等待审核”状态，因此您可能会看到 merged() 方法，它基本上是您在 Swift 未来版本中的 + 运算符！

与此同时，您可以使用您的解决方案来附加整个字典，或者一次附加一个值：

extension Dictionary {
    func appending(_ key: Key, _ value: Value) -> [Key: Value] {
        var result = self
        result[key] = value
        return result
    }
}

Answer 2

目前没有内置方法可以执行此操作。您可以使用扩展程序编写自己的代码（如下）。

但请记住，这可能会复制字典，因为字典是写时复制的，而您正在这样做（制作副本，然后对其进行变异）。你可以通过首先使用一个可变变量来避免这一切:-)

extension Dictionary {
    func updatingValue(_ value: Value, forKey key: Key) -> [Key: Value] {
        var result = self
        result[key] = value
        return result
    }
}

let d1 = ["a": 1, "b": 2]
d1  // prints ["b": 2, "a": 1]
let d2 = d1.updatingValue(3, forKey: "c")
d1  // still prints ["b": 2, "a": 1]
d2  // prints ["b": 2, "a": 1, "c": 3]

Answer 3

最直接的做法是复制到一个变量，修改，然后重新分配回一个常量：

var updatable = original
updatable[newKey] = newValue
let updated = updatable

显然不漂亮，但它可以很容易地包装成一个函数。

extension Dictionary { 
    func addingValue(_ value: Value, forKey key: Key) -> Dictionary<Key, Value> { 
        // Could add a guard here to enforce add not update, if needed 
        var updatable = self
        updatable[key] = value 
        return updatable
    } 
}

let original = [1 : "One"]
let updated = original.addingValue("Two", forKey: 2)

我认为除了自己动手之外没有其他解决方案。

但也许事实（如果我理解正确的话）Swift 字典的不变性是对let 的编译器检查

对，可变性是在storage，即变量上指定的，而不是在value上。

Answer 4

不要尝试更新不可变字典，除非它是专门为不可变而设计的。

不可变字典通常使用一种数据结构（例如具有不可变节点的红/黑树，而不是可以在实例之间共享或类似的），该结构可以生成修改后的副本，而无需复制整个内容，但只复制一个子集（即它们有 O(log(n)) 复制和修改操作）但是大多数为可变系统设计然后与不可变接口一起使用的字典没有，所以有 O(n) 复制和修改操作.当您的字典开始超过几百个节点时，您会真正注意到性能差异。