安全(边界检查)数组查找在Swift，通过可选绑定?

如果我在Swift中有一个数组，并尝试访问一个越界的索引，有一个不足为奇的运行时错误:

var str = ["Apple", "Banana", "Coconut"]

str[0] // "Apple"
str[3] // EXC_BAD_INSTRUCTION

然而，我本以为有了Swift带来的所有可选的链接和安全性，做这样的事情是微不足道的:

let theIndex = 3
if let nonexistent = str[theIndex] { // Bounds check + Lookup
    print(nonexistent)
    ...do other things with nonexistent...
}

而不是:

let theIndex = 3
if (theIndex < str.count) {         // Bounds check
    let nonexistent = str[theIndex] // Lookup
    print(nonexistent)   
    ...do other things with nonexistent... 
}

但事实并非如此——我必须使用ol' if语句来检查并确保索引小于str.count。

我尝试添加我自己的下标()实现，但我不确定如何将调用传递给原始实现，或者访问项目(基于索引)而不使用下标符号:

extension Array {
    subscript(var index: Int) -> AnyObject? {
        if index >= self.count {
            NSLog("Womp!")
            return nil
        }
        return ... // What?
    }
}

当前回答

如果您确实需要这种行为，那么您需要的是Dictionary而不是Array。字典在访问缺少的键时返回nil，这是有意义的，因为要知道一个键是否存在于字典中要困难得多，因为这些键可以是任何东西，而在数组中，键必须在一个范围内:0才能计数。在这个范围内迭代是非常常见的，在这个范围内，您可以绝对确定在循环的每次迭代中都有一个真实的值。

我认为它不能这样工作的原因是Swift开发人员的设计选择。举个例子:

var fruits: [String] = ["Apple", "Banana", "Coconut"]
var str: String = "I ate a \( fruits[0] )"

如果您已经知道索引的存在，就像您在使用数组的大多数情况下所做的那样，那么这段代码非常棒。然而，如果访问下标可能返回nil，那么您已经将Array的下标方法的返回类型更改为可选。这将更改您的代码为:

var fruits: [String] = ["Apple", "Banana", "Coconut"]
var str: String = "I ate a \( fruits[0]! )"
//                                     ^ Added

这意味着每次遍历数组或使用已知索引执行其他操作时，都需要展开一个可选对象，因为很少会访问出界索引。Swift的设计者选择了更少的可选项的展开，以访问越界索引时的运行时异常为代价。崩溃比由数据中某个地方的nil导致的逻辑错误更可取。

我同意他们的观点。因此，您不会更改默认的Array实现，因为您将破坏所有期望从数组中获得非可选值的代码。

相反，您可以继承Array的子类，并重写下标以返回可选对象。或者，更实际地说，您可以使用非下标方法来扩展Array。

extension Array {

    // Safely lookup an index that might be out of bounds,
    // returning nil if it does not exist
    func get(index: Int) -> T? {
        if 0 <= index && index < count {
            return self[index]
        } else {
            return nil
        }
    }
}

var fruits: [String] = ["Apple", "Banana", "Coconut"]
if let fruit = fruits.get(1) {
    print("I ate a \( fruit )")
    // I ate a Banana
}

if let fruit = fruits.get(3) {
    print("I ate a \( fruit )")
    // never runs, get returned nil
}

Swift 3更新

func get(index: Int) ->T?需要func get(index: Int) ->元素?

2014-08-15 17:09:16

其他回答

不知道为什么没有人，已经提出了一个扩展，也有一个setter自动增长数组

extension Array where Element: ExpressibleByNilLiteral {
    public subscript(safe index: Int) -> Element? {
        get {
            guard index >= 0, index < endIndex else {
                return nil
            }

            return self[index]
        }

        set(newValue) {
            if index >= endIndex {
                self.append(contentsOf: Array(repeating: nil, count: index - endIndex + 1))
            }

            self[index] = newValue ?? nil
        }
    }
}

使用很容易，工作在Swift 5.1

var arr:[String?] = ["A","B","C"]

print(arr) // Output: [Optional("A"), Optional("B"), Optional("C")]

arr[safe:10] = "Z"

print(arr) // [Optional("A"), Optional("B"), Optional("C"), nil, nil, nil, nil, nil, nil, nil, Optional("Z")]

注意:你应该理解在swift中增长数组时的性能成本(在时间/空间上)-但对于小问题，有时你只需要让swift停止自己的swift

2020-05-17 01:38:52

extension Array {
    subscript (safe index: Index) -> Element? {
        0 <= index && index < count ? self[index] : nil
    }
}

O(1)的性能类型安全正确处理[MyType?)(返回MyType??，可以在两个级别上展开) 不会导致set的问题吗简洁的代码

这是我为你做的一些测试:

let itms: [Int?] = [0, nil]
let a = itms[safe: 0] // 0 : Int??
a ?? 5 // 0 : Int?
let b = itms[safe: 1] // nil : Int??
b ?? 5 // nil : Int? (`b` contains a value and that value is `nil`)
let c = itms[safe: 2] // nil : Int??
c ?? 5 // 5 : Int?

2017-06-30 12:26:30

我认为这不是一个好主意。似乎更可取的做法是构建稳定的代码，不导致试图应用越界索引。

请考虑让这样的错误通过返回nil无声地失败(正如上面的代码所建议的那样)，很容易产生更复杂、更难以处理的错误。

你可以用类似的方式重写，用你自己的方式写下标。唯一的缺点是现有的代码将不兼容。我认为找到一个钩子来覆盖通用的x[I](也没有C中的文本预处理器)将是具有挑战性的。

我能想到的最接近的就是

// compile error:
if theIndex < str.count && let existing = str[theIndex]

编辑:这实际上是可行的。一行程序! !

func ifInBounds(array: [AnyObject], idx: Int) -> AnyObject? {
    return idx < array.count ? array[idx] : nil
}

if let x: AnyObject = ifInBounds(swiftarray, 3) {
    println(x)
}
else {
    println("Out of bounds")
}

2014-08-15 15:30:30

我发现安全数组获取，设置，插入，删除非常有用。我更倾向于记录并忽略错误，因为所有其他错误很快就会变得难以管理。完整代码如下

/**
 Safe array get, set, insert and delete.
 All action that would cause an error are ignored.
 */
extension Array {

    /**
     Removes element at index.
     Action that would cause an error are ignored.
     */
    mutating func remove(safeAt index: Index) {
        guard index >= 0 && index < count else {
            print("Index out of bounds while deleting item at index \(index) in \(self). This action is ignored.")
            return
        }

        remove(at: index)
    }

    /**
     Inserts element at index.
     Action that would cause an error are ignored.
     */
    mutating func insert(_ element: Element, safeAt index: Index) {
        guard index >= 0 && index <= count else {
            print("Index out of bounds while inserting item at index \(index) in \(self). This action is ignored")
            return
        }

        insert(element, at: index)
    }

    /**
     Safe get set subscript.
     Action that would cause an error are ignored.
     */
    subscript (safe index: Index) -> Element? {
        get {
            return indices.contains(index) ? self[index] : nil
        }
        set {
            remove(safeAt: index)

            if let element = newValue {
                insert(element, safeAt: index)
            }
        }
    }
}

测试

import XCTest

class SafeArrayTest: XCTestCase {
    func testRemove_Successful() {
        var array = [1, 2, 3]

        array.remove(safeAt: 1)

        XCTAssert(array == [1, 3])
    }

    func testRemove_Failure() {
        var array = [1, 2, 3]

        array.remove(safeAt: 3)

        XCTAssert(array == [1, 2, 3])
    }

    func testInsert_Successful() {
        var array = [1, 2, 3]

        array.insert(4, safeAt: 1)

        XCTAssert(array == [1, 4, 2, 3])
    }

    func testInsert_Successful_AtEnd() {
        var array = [1, 2, 3]

        array.insert(4, safeAt: 3)

        XCTAssert(array == [1, 2, 3, 4])
    }

    func testInsert_Failure() {
        var array = [1, 2, 3]

        array.insert(4, safeAt: 5)

        XCTAssert(array == [1, 2, 3])
    }

    func testGet_Successful() {
        var array = [1, 2, 3]

        let element = array[safe: 1]

        XCTAssert(element == 2)
    }

    func testGet_Failure() {
        var array = [1, 2, 3]

        let element = array[safe: 4]

        XCTAssert(element == nil)
    }

    func testSet_Successful() {
        var array = [1, 2, 3]

        array[safe: 1] = 4

        XCTAssert(array == [1, 4, 3])
    }

    func testSet_Successful_AtEnd() {
        var array = [1, 2, 3]

        array[safe: 3] = 4

        XCTAssert(array == [1, 2, 3, 4])
    }

    func testSet_Failure() {
        var array = [1, 2, 3]

        array[safe: 4] = 4

        XCTAssert(array == [1, 2, 3])
    }
}

2017-05-16 19:49:56