Swift 5 字符串插值-简介

作者：Olivier Halligon， 原文链接
，原文日期：2018-12-15

译者： Nemocdz
；校对： numbbbbb
， Yousanflics
；定稿： Forelax

StringInterpolation
协议最初的设计效率低下又不易扩展，为了在后续的版本中能够将其彻底重构，Swift 4 中将该协议标记为废弃。即将在 Swift 5 中亮相的 SE-0228
提案介绍了一种新的 StringInterpolation
设计，使得 String 有了更大的潜能。

在 Swift 的 master
分支里实现之后，就可以下载一个 快照
来安装最新的 Swift 5 工具链到 Xcode 中，来尝试全新的 StringInterpolation
。让我们来把玩一下。

全新的 StringInterpolation 设计

我强烈建议本篇文章的读者阅读一下 SE-0228
提案，感受一下新 API 的背后的设计思路和动机。

要让一个类型遵循 ExpressibleByStringInterpolation
，最基本的你需要：

• 让这个类型拥有一个类型为 StringInterpolation
  的子类型，这个子类型遵循 StringInterpolationProtocol
  并将负责解释插值
• 这个子类型仅需要实现 appendLiteral(_ literal: String)
  方法，再选择一个或多个你自己想要支持的 appendInterpolation(...)
  签名的方法
• 这个 StringInterpolation
  子类型会作为“构造器”服务于你的主类型，然后编译器会调用那些 append…
  方法一步一步地构造对象
• 然后你的主类型需要实现 init(stringInterpolation: StringInterpolation)
  ，它会用上一步的结果来实例化它自己。

你可以实现任何你喜欢的 appenInterpolation(...)
方法，这意味着你可以任意选择支持什么插值。这是一个带来巨大的可能性的超强功能。

举个例子，如果你实现了 func appendInterpolation(_ string: String, pad: Int)
，那么意味着你将可以用类似这样的插值： "Hello \(name, pad: 10), how are you?"
来构造你的类型。插值只需要匹配你的 StringInterpolation
子类型其中一个支持的 appendInterpolation
方法签名。

一个简单的例子

让我用一个简单的例子来演示一下插值是如何运作的。一起来构造一个允许引用 issue 编号和用户的 GitHubComment
类型吧。
这个例子的目标是做到类似下面的写法：

let comment: GitHubComment = """
  See \(issue: 123) where \(user: "alisoftware") explains the steps to reproduce.
  """

所以我们该怎么实现它呢？

首先，让我们声明基本的结构体 struct GitHubComment
并让它遵循 ExpressibleByStringLiteral
（因为 ExpressibleByStringInterpolation
继承自这个协议所以我们将它的实现抽离）和 CustomStringConvertible
（为了 debug 时友好地在控制台中打印）。

struct GitHubComment {
  let markdown: String
}
extension GitHubComment: ExpressibleByStringLiteral {
  init(stringLiteral value: String) {
    self.markdown = value
  }
}
extension GitHubComment: CustomStringConvertible {
  var description: String {
    return self.markdown
  }
}

然后，我们让 GitHubComment
遵循 ExpressibleByStringInterpolation
。这意味着在剩下需要实现的功能，将由一个 StringInterpolation
子类型来完成：

• 首先初始化它自己： init(literalCapacity: Int, interpolationCount: Int)
  提供给你保留一部分数据到缓冲区的能力，在一步步构造类型时就会用到这个能力。在这个例子中，我们可以在构造实例的时候，简单用一个 String
  并往它上面追加片段，不过这里我采用一个 parts: [String]
  来代替，之后再将它组合起来

• 实现 appendLiteral(_ string: String)
  逐个追加文本到 parts
  里

• 实现 appendInterpolation(user: String)
  在遇到 \(user: xxx)
  时逐个追加 markdown 表示的用户配置链接

• 实现 appendInterpolation(issue: Int)
  逐个追加用 markdown 表示的 issue 链接

• 然后在 GitHubComment
  上实现 init(stringInterpolation: StringInterpolation)
  将 parts
  构造成一个评论

extension GitHubComment: ExpressibleByStringInterpolation {
  struct StringInterpolation: StringInterpolationProtocol {
    var parts: [String]
      init(literalCapacity: Int, interpolationCount: Int) {
      self.parts = []
      // - literalCapacity 文本片段的字符数 (L)
      // - interpolationCount 插值片段数 (I)
      // 我们预计通常结构会是像 "LILILIL"
      // — e.g. "Hello \(world, .color(.blue))!" — 因此是 2n+1
      self.parts.reserveCapacity(2*interpolationCount+1)
    }
      mutating func appendLiteral(_ literal: String) {
      self.parts.append(literal)
    }
    mutating func appendInterpolation(user name: String) {
      self.parts.append("[\(name)](https://github.com/\(name))")
    }
    mutating func appendInterpolation(issue number: Int) {
      self.parts.append("[#\(number)](issues/\(number))")
    }
  }
  init(stringInterpolation: StringInterpolation) {
    self.markdown = stringInterpolation.parts.joined()
  }
}

这就完事了！我们成功了！

注意，因为那些我们实现了的 appendInterpolation
方法签名，我们允许使用 Hello \(user: "alisoftware")
但不能使用 Hello \(user: 123)
，因为 appendInterpolation(user:)
期望一个 String
作为形参。类似的是，在你的字符串中 \(issue: 123)
只能允许一个 Int
因为 appendInterpolation(issue:)
采用一个 Int
作为形参。

实际上，如果你尝试在你的 StringInterpolation
子类中用不支持的插值，编译器会给你提示报错：

let comment: GitHubComment = """
See \(issue: "bob") where \(username: "alisoftware") explains the steps to reproduce.
"""
//             ^~~~~         ^~~~~~~~~
// 错误: 无法转换 ‘String’ 类型的值到期望的形参类型 ‘Int’
// 错误: 调用 (have 'username:', expected 'user:')实参标签不正确

这仅仅只是个开始

这个新的设计打开了一大串脑洞让你去实现自己的 ExpressibleByStringInterpolation
类型。这些想法包括：

• 创建一个 HTML
  类型并遵循，你就可以用插值写 HTML
• 创建一个 SQLStatement
  类型并遵循，你就可以写更简单的 SQL 语句
• 用字符串插值支持更多自定义格式，比如在你的插值字符串中用格式化 Double
  或者 Date
  值
• 创建一个 RegEX
  类型并遵循，你就可以用花里胡哨的语法写正则表达式
• 创建一个 AttributedString
  类型并遵循，就可以用字符串插值构建 NSAttributedString

带来新的字符串插值设计的 Brent Royal-Gordon
和 Michael Ilseman
，提供了更多例子在这个 要点列表
中。

我个人尝试了一下支持 NSAttributedString
的实现，并想 在专门的一篇文章里分享它的初步实现
，因为我发现它非常优雅。我们下一篇文章再见！

本文由 SwiftGG 翻译组翻译，已经获得作者翻译授权，最新文章请访问http://swift.gg。