类型别名的目的

Question

我以为今天我终于明白什么是typealias了。

我没有。

我们来看一个例子：

typealias Graph = [String: [String]]

let futurama: Graph = [
    "you": ["bender", "hermes", "scruffy"],
    "bender": ["hubert", "zoidberh"],
    "hermes": ["hubert", "amy", "scruffy"],
    "hubert": ["mom", "fry"],
    "fry": ["leela"],
    "leela": ["brannigan", "nibbler", "scruffy"],
    "amy": ["kif"],
    "brannigan": ["kif"],
    "zoidberh": [],
    "kif": [],
    "mom": [],
    "nibbler": [],
    "scruffy": []
]

extension Graph {
    // Breadth First Search
    func bfs(from start: String, to finish: String) -> [String]? { 
        // Implementation of this graph algorithm here
    }
}

print(
    futurama.bfs(from: "you", to: "scruffy")?.joined(separator: " --> ") ?? "There is no pass, sorry"
)

一切正常。
然后我做了一个小改动：

let futurama: [String: [String]] = [
        "you": ["bender", "hermes", "scruffy"],
        "bender": ["hubert", "zoidberh"],
        ...

我原以为现在 futurama.bfs() 不会编译，因为 futurama 没有方法 bfs。多么聪明，我在想，多么伟大的语言设计！
但我很失望。没有改变。完全没有。代码仍然可以编译和工作。
所以...

类型别名有什么用？
如何实现我期望的行为？

Answer 1

typealias 字面意思是为类型创建“别名”（即另一个名称）。您不是在创建新类型，只是为现有类型创建另一个 name。来自 Language Reference:

Type aliases do not create new types; they simply allow a name to refer to an existing type.

因此，一旦您声明了类型别名，Graph 和 [String: [String]] 现在指的是同一类型。 Graph 的扩展等同于 [String: [String]].
的扩展
对于您想要的行为，您需要创建一个新类型。对于 Graph，我认为结构是合适的：
```
struct Graph {
    ...
}
```
Graph 结构然后可以包含（或者，封装）类型为 [String: [String]]、
的私有属性
```
private var adjacencyDictionary: [String: [String]]
```
并且您应该编写访问和（可选地）改变图的方法。例如getNode(withName:)、getNeighboursOfNode(withName:)、addNode、addEdge等

您不应在此处使用类型别名，因为图不是和 [String: [String]]。例如，以下 [String: [String]] 不是（有效的）图形：
```
["a": ["b"]]
```

Answer 2

根据文档（在此处找到：https://docs.swift.org/swift-book/ReferenceManual/Declarations.html）：

A type alias declaration introduces a named alias of an existing type into your program.

[...]

After a type alias is declared, the aliased name can be used instead of the existing type everywhere in your program. The existing type can be a named type or a compound type. Type aliases do not create new types; they simply allow a name to refer to an existing type.

所以事实上你并没有定义一个新的类型。您只是用另一个名称为您的类型别名，以使该类型更易于使用。

因此，在您的情况下，Graph 只是类型 [String: [String]] 的另一个别名，不会为您引入新类型。

因此，要实现您的预期，我想有很多可能性。一种方法是包装你的 Graph 例如[String: [String]] 到结构或 class 中，并为该结构编写扩展名 / class。实现方式很大程度上取决于您想要实现的目标。

这是否回答了您的问题？

Answer 3

A typealias 只是语法糖。所有类型别名都会在编译开始时被它们别名的实际类型替换，因此类型别名在 type-system 级别不存在。

这就是您所看到的行为背后的原因 - 在类型系统级别，Graph 只是 [String:[String]]，因此定义任何使用 Graph 的函数实际上都有效在别名类型上，即 [String:[String]].

如果你想让 Graph 成为一个真正的类型，你需要像这样声明它 - 使它成为 struct 或 class 并带有 [=19 的后备存储=].

struct Graph {
    var storage: [String: [String]]
}

extension Graph {
    // Breadth First Search
    func bfs(from start: String, to finish: String) -> [String]? {
        // Implementation of this graph algorithm here
    }
}

let futurama: [String: [String]] ...
futurama.bfs() // This doesn't compile anymore

Answer 4

根据您在下面的回答，我想出了一个非常巧妙的方法。
这是下标、ExpressibleByDictionaryLiteral 和泛型的组合。

struct Graph<T> where T: Hashable {
    private var storage: [T: [T]]
    
    subscript(key: T) -> [T]! {
        storage[key]
    }
    
    func bfs(from start: T, to finish: T) -> [T]? {
        // Implementation of the algorithm here. 
    }
}

extension Graph: ExpressibleByDictionaryLiteral {

    init(dictionaryLiteral elements: (T, [T])...) {
        storage = .init(uniqueKeysWithValues: elements)
    }
}

我最初 post 中的代码无需任何更改即可编译和工作！
（除了泛型的东西：String 应该到处都变成 T）

类型别名的目的

Purpose of typealias

swift

type-alias