将通用对象存储在异构数组中并将对象参数检索为正确的类型

Question

大家好，

我最近一直在尝试实现一个基于节点的图形系统，该系统使用插头在节点之间传递数据。类似于 houdini 和 maya 等许多 3D 应用程序。

我在使用 Python 之前写过一个类似的系统，想用 Swift 来尝试这个作为我的第一个学习练习。男孩，我在这件事上跳进了深渊。

我现在无法使用 Swifts 数组，因为我想存储一个通用插头列表。每个插头都可以有自己的值类型 float、int、color、string、Vector Matrix。

我已经阅读了有关类型擦除器和不透明类型的内容，但似乎仍然无法以我可以对它们执行一些算术的方式获取列表的值。

我将不胜感激所有可能帮助我前进的方向:D

import Foundation
import MetalKit

protocol genericPlug {
    associatedtype T
    func GetValue() -> T
}


class Plug<T>:genericPlug{
    var _value:T?
    var value:T {
        get{GetValue()}
        set(val){
            value = val
        }
    }

    func GetValue() -> T{
        return _value!
    }

    init(_ newValue:T){
        _value=newValue
    }
}

class Node{
    var plugs:[genericPlug] = []
    init(){
        var p1 = Plug<Int>(0)
        var p2 = Plug(vector2(1.2, 3.1))
        var p3 = Plug([0.0, 3.1, 0.6, 1])

        plugs.append(p1)
        plugs.append(p2)
        plugs.append(p3)
    }

    func execute(){
        // will access the plugs in the array and perform some sort of calculations on them.
        plugs[0].value + 1      // should equal 1
        plugs[1].value.x + 0.8  // should have x=2.0 y=3.1
        plugs[2].value[1] - 0.1 // should equal 3.0
    }
}

谢谢大家

Answer 1

我设法找到了满足我需求的解决方案。

我仍在寻找更好的方法来处理获取数据及其正确类型。

import Foundation
import MetalKit

// Creating the PlugType Enum
enum PlugType{
    case Integer(Int?)
    case Float_(Float?)
    case Double_(Double?)
    case Vector3(simd_int3)

    // default types
    static func IntegerType() -> PlugType{ return PlugType.Integer(nil)}
    static func FloatType() -> PlugType{ return PlugType.Float_(nil)}
    static func DoubleType() -> PlugType{ return PlugType.Double_(nil)}
}

// Implements a way to retrieve the correct value type
extension PlugType{
    var IntegerValue: Int{
        switch self{
            case .Integer(let value):
                return value ?? 0
            default:
                return 0
        }
    }

    var FloatValue: Float{
        switch self
        {
        case .Float_(let value):
            return value ?? 0
        default:
            return 0
        }
    }

    var DoubleValue: Double{
        switch self
        {
        case .Double_(let value):
            return value ?? 0
        default:
            return 0
        }
    }
}

// Get the string representation of the PlugType
extension PlugType {
    var typeName: String{
        switch self {
        case .Integer: return "Integer"
        case .Float_: return "Float"
        case .Double_: return "Double"
        case .Vector3: return "Vector3"
        }
    }

    var swiftType: Any.Type {
        switch self {
        case .Integer: return Int.self
        case .Float_: return Float.self
        case .Double_: return Double.self
        case .Vector3: return simd_int3.self
        }
    }
}

class Plug{
    var _value:PlugType?
    var type:String? { get{ return _value?.typeName } }

    init(_ newValue:PlugType){
        _value = newValue
    }

    func geee<T>(_ input:T) -> T{
        switch type {
            case "Integer":
                return getVal(_value!.IntegerValue) as! T
            case "Double":
                return getVal(_value!.DoubleValue) as! T
            default:
            return 0 as! T
        }

    }

    func getVal(_ val:Int) -> Int {
        return val
    }
    func getVal(_ val:Float) -> Float {
        return val
    }
    func getVal(_ val:Double) -> Double {
        return val
    }
}

var plugs:[Plug] = []
var p1 = Plug(PlugType.Integer(2))

Answer 2

使用通用的东西来提取你需要的东西。您的选择是方法和下标。

protocol PlugValue {
  init()
}

extension Int: PlugValue { }
extension Float: PlugValue { }
extension Double: PlugValue { }
extension SIMD3: PlugValue where Scalar == Int32 { }

struct Plug<Value: PlugValue> {
  var value: Value

  init(_ value: Value) {
    self.value = value
  }
}

protocol AnyPlug {
  var anyValue: PlugValue { get }
}

extension AnyPlug {
  subscript<Value: PlugValue>(type: Value.Type = Value.self) -> Value {
    anyValue as? Value ?? .init()
  }

  func callAsFunction<Value: PlugValue>(_ type: Value.Type = Value.self) -> Value {
    anyValue as? Value ?? .init()
  }
}

extension Plug: AnyPlug {
  var anyValue: PlugValue { value }
}

let plugs: [AnyPlug] = [
  Plug(1),
  Plug(2.3 as Float),
  Plug(4.5),
  Plug([6, 7, 8] as SIMD3)
]

plugs[0][Int.self] // 1
plugs[1][Double.self] // 0
plugs[1][] as Float // 2.3
let double: Double = plugs[2]() // 4.5
plugs[3](SIMD3.self).y // 7

With the array of protocols, do you have to down cast them into their Plug when retrieving them every time?

本质上。所有异源序列都是如此。以下是您的选择：

extension Array: PlugValue where Element: PlugValue { }

let plug: AnyPlug = Plug([0.1, 1.1, 2.1])
(plug as? Plug<[Double]>)?.value[1]
(plug.anyValue as? [Double])?[1]

extension Plug {
  enum Error: Swift.Error {
    case typeMismatch
  }
}

extension AnyPlug {
  func callAsFunction<Value: PlugValue, Return>(_ closure: (Value) -> Return) throws {
    guard let value = anyValue as? Value
    else { throw Plug<Value>.Error.typeMismatch }

    closure(value)
  }
}

try plug { (doubles: [Double]) in doubles[1] } // 1.1
try plug { ([=15=] as [Double])[1] } // 1.1
try plug { [=15=] as Int } // <Swift.Int>.Error.typeMismatch

将通用对象存储在异构数组中并将对象参数检索为正确的类型

Storing Generic Objects in a Heterogeneous Array and retrieving object parameter as the correct type

generics

swift

heterogeneous-array