Swift 的 flatMap 和 zip 函数

2018-04-23

Swift 的语法很适合写函数式程序。函数式“三板斧” map、filter、reduce 都应该很熟悉了。另外 flatMap 和 zip 也很常用。

flatMap

flatMap 一个常见用法是在 map 的基础上，剔除掉空值。比如下面代码

var images = [UIImage]()
for i in 1 ..< 10 {
    if let image = UIImage(named: "icon-\(i).png") {
        images.append(image)
    }
}

就可以改写成

1
2
3

let images = (1 ..< 10).flatMap { i in
    UIImage(named: "icon-\(i).png")
}

flapMap 另一个常见的用法是插入额外元素。比如

let a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
let b = a.flatMap { num in
    return [num, num]
}
// b = [1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6]

zip

zip 是将两个序列的元素，一一对应合并成元组，生成一个新序列。比如

let a = [1, 2, 3, 4]
let b = ["a", "b", "c", "d", "e"]
let c = zip(a, b).map { $0 }
// c = [(1, "a"), (2, "b"), (3, "c"), (4, "d")]

生成的序列，如同原始两个序列的相互咬合，因此函数的名字为 zip。zip 的英文有拉链的意思。生成的序列 count 为原始序列的最小值。

zip 生成的序列通常会进行下一步处理。比如

func loadColors(colors: [UIColor]) {
    zip(self.colorButtons, colors).forEach { (bt, color) in
        bt.color = color
    }
}

上面这段的语句，为颜色按钮分别赋予颜色值。相当于：

func loadColors(colors: [UIColor]) {
    let minCount = min(colors.count, self.colorButtons.count)
    for i in 0 ..< minCount {
        self.colorButtons[i].color = colors[i]
    }
}

再举一段代码。

let colors = [UIColor.red, UIColor.blue, UIColor.white]
let buttons = zip(0 ..< colors.count, colors).map { (i, color) in
    let button = ColorButton(color: color)
    button.tag = i
    return button
}

这段代码，创建了颜色按钮，并用索引设置了对应的 tag。

最后

这些简单的函数，配合起来可以达到一些高级的功能。比如:

let a = ["a", "b", "c", "d"]
let b = ["A", "B", "C", "D"]
let c = zip(a, b).flapMap { [$0, $1] }
// c = ["a", "A", "b", "B", "c", "C", "d", "D"]

这里将两个序列的元素，间隔地插入，合并成一个序列。

第一次看这种代码，可能会看不懂。有些人可能会觉得太复杂了，为什么不直接写循环呢，这样每个人都可以看懂。其实这种风格的程序反而是简单的。按照我理解，简单并不一定是直观的，简单更多意味着统一。有些写法并不一定第一次就能看懂，可能需要经过一定努力才能学会，但一旦学会了，就可以无差别地统一处理一大批问题。既直观又统一当然最好，但两者不可兼得，我会优先取统一而非直观，这样反而更简单些，不用处理额外情况。

比如 zip 函数，当两个序列的 count 不相等时，会取 count 的最小值。这种两个序列 count 不相等，就属于额外情况。当自己手写循环时，很可能就忘记处理了。

另外时不时就遇到 Swift 一些诡异的 bugs。比如这段代码就编译不过：

let a = [UIView(), UIView(), UIView()]
let b = a.map { view in
    let rt : CGRect = view.frame
    return rt
}

而这样写就可以编译通过：

let a = [UIView(), UIView(), UIView()]
let b = a.map { view in
    return view.frame
}

遇到这些 bugs, 就需要手动添加变量类型。