arrays - Swift - 将协议(protocol)数组向上转换为 super 协议(protocol)数组会导致错误

Question

在 Swift 中，我注意到我可以将符合名为 SubProtocol 的协议(protocol)的对象向上转换为另一个名为 SuperProtocol 的协议(protocol)，它是 子协议(protocol)。但是我不能对协议(protocol)数组做同样的事情。这是我在 Playground 中运行的示例代码:

protocol SuperProtocol {
}

protocol SubProtocol: SuperProtocol {
}

class MyObject: SubProtocol {
}

let value1: SubProtocol = MyObject()
let value2: SuperProtocol = value1 // No error here. Upcasting works.

let array1: [SubProtocol] = [MyObject()]
let array2: [SuperProtocol] = array1 // Error here "Cannot convert value of type '[SubProtocol]' to specified type '[SuperProtocol]'"

这似乎违反直觉，我想知道为什么不允许这样做。

Answer 1

原因与协议(protocol)继承类的方式不同有关。

首先考虑协议(protocol)可以有默认实现，例如:

protocol MammalLocomotion {
    func legs() -> Int
}

extension MammalLocomotion {
    func legs () -> Int {
        return 2
    }
}

protocol CowLocomotion : MammalLocomotion {

}

extension CowLocomotion {
    func legs () -> Int {
        return 4
    }
}

让我们创建符合这些协议(protocol)的类:

class Mammal : MammalLocomotion {

}

class Cow : Mammal, CowLocomotion {

}

let mammal = Mammal()
let cow = Cow()

它们的 legs() 方法会像我们预期的那样响应:

mammal.legs() // 2
cow.legs() // 4

但现在让我们将 cow 转换为 Mammal:

let cowAsMammal : Mammal = cow

cowAsMammal.legs() // 2

cow 有 4 条腿，但现在它有 2。这是因为，对于协议(protocol)，当前已知的类型决定了使用哪个默认实现。所以强制转换数组是行不通的——我认为原因是数组强制转换改变它包含的对象的行为是出乎意料的。

解决方法

正如您所注意到的，这是行不通的:

let farm : [CowLocomotion] = [Cow(), Cow(), Cow()]
let mammalFarm : [MammalLocomotion] = farm // doesn't work

如果你愿意，你可以通过将数组映射到你想要的协议(protocol)来解决这个限制:

let farm = [Cow(), Cow(), Cow()]

farm.forEach { print($0.legs()) } // prints 4, 4, 4

let mammalFarm = farm.map { $0 as MammalLocomotion }

mammalFarm.forEach { print($0.legs()) } // prints 2, 2, 2

有关协议(protocol)如何继承的更多信息，请参阅今年 WWDC 的面向协议(protocol)编程的 Swift session - transcript here .