Swift 型変換

Swift言語の型変換はインスタンスの型を判断できます。また、インスタンス型がその親クラスまたはサブクラスのインスタンスに属するかどうかを検出するためにも使用できます。

Swiftでは型変換は is および as 演算子を使用して実装されます。is は値の型を検出するために使用され、as は型を変換するために使用されます。

型変換は、あるクラスが特定のプロトコルを実装しているかどうかをチェックするためにも使用できます。

---

クラス階層を定義する

以下では3つのクラスを定義しています：Subjects、Chemistry、Maths。Chemistry と Maths は Subjects を継承しています。

コードは次のとおりです：

class Subjects {
    var physics: String
    init(physics: String) {
        self.physics = physics
    }
}

class Chemistry: Subjects {
    var equations: String
    init(physics: String, equations: String) {
        self.equations = equations
        super.init(physics: physics)
    }
}

class Maths: Subjects {
    var formulae: String
    init(physics: String, formulae: String) {
        self.formulae = formulae
        super.init(physics: physics)
    }
}

let sa = [
    Chemistry(physics: "固体物理", equations: "赫兹"),
    Maths(physics: "流体动力学", formulae: "千兆赫")]


let samplechem = Chemistry(physics: "固体物理", equations: "赫兹")
print("实例物理学是: \(samplechem.physics)")
print("实例方程式: \(samplechem.equations)")


let samplemaths = Maths(physics: "流体动力学", formulae: "千兆赫")
print("实例物理学是: \(samplemaths.physics)")
print("实例公式是: \(samplemaths.formulae)")

上記のプログラムを実行すると、出力結果は次のようになります：

例物理学は: 固体物理
例方程式: ヘルツ
例物理学は: 流体力学
例公式は: ギガヘルツ

---

型のチェック

型変換は、インスタンス型が特定のインスタンス型に属するかどうかを検出するために使用されます。

クラスとサブクラスの階層構造で使用して、特定のクラスインスタンスの型をチェックし、そのクラスインスタンスの型をこの階層構造内の他の型に変換することができます。

型チェックではisキーワードを使用します。

演算子isを使用して、インスタンスが特定のサブタイプに属するかどうかをチェックします。インスタンスがそのサブタイプに属する場合、型チェック演算子は true を返し、それ以外の場合は false を返します。

class Subjects {
    var physics: String
    init(physics: String) {
        self.physics = physics
    }
}

class Chemistry: Subjects {
    var equations: String
    init(physics: String, equations: String) {
        self.equations = equations
        super.init(physics: physics)
    }
}

class Maths: Subjects {
    var formulae: String
    init(physics: String, formulae: String) {
        self.formulae = formulae
        super.init(physics: physics)
    }
}

let sa = [
    Chemistry(physics: "固体物理", equations: "赫兹"),
    Maths(physics: "流体动力学", formulae: "千兆赫"),
    Chemistry(physics: "热物理学", equations: "分贝"),
    Maths(physics: "天体物理学", formulae: "兆赫"),
    Maths(physics: "微分方程", formulae: "余弦级数")]


let samplechem = Chemistry(physics: "固体物理", equations: "赫兹")
print("实例物理学是: \(samplechem.physics)")
print("实例方程式: \(samplechem.equations)")


let samplemaths = Maths(physics: "流体动力学", formulae: "千兆赫")
print("实例物理学是: \(samplemaths.physics)")
print("实例公式是: \(samplemaths.formulae)")

var chemCount = 0
var mathsCount = 0
for item in sa {
    // 如果是一个 Chemistry 类型的实例，返回 true，相反返回 false。
    if item is Chemistry {
        ++chemCount
    } else if item is Maths {
        ++mathsCount
    }
}

print("化学科目包含 \(chemCount) 个主题，数学包含 \(mathsCount) 个主题")

上記のプログラムを実行すると、出力結果は次のようになります：

实例物理学是: 固体物理
实例方程式: 赫兹
实例物理学是: 流体动力学
实例公式是: 千兆赫
化学科目包含 2 个主题，数学包含 3 个主题

---

ダウンキャスト

ダウンキャストは、型変換演算子（as? または as!）を使用します。

ダウンキャストが成功するかどうかわからない場合は、型変換の条件形式（as?）を使用します。条件形式の型変換は常にオプショナル値（optional value）を返し、ダウンキャストが不可能な場合はオプショナル値は nil になります。

ダウンキャストが必ず成功すると確信できる場合のみ、強制形式（as!）を使用します。不適切な型にダウンキャストしようとすると、強制形式の型変換は実行時エラーを引き起こします。

class Subjects {
    var physics: String
    init(physics: String) {
        self.physics = physics
    }
}

class Chemistry: Subjects {
    var equations: String
    init(physics: String, equations: String) {
        self.equations = equations
        super.init(physics: physics)
    }
}

class Maths: Subjects {
    var formulae: String
    init(physics: String, formulae: String) {
        self.formulae = formulae
        super.init(physics: physics)
    }
}

let sa = [
    Chemistry(physics: "固体物理", equations: "赫兹"),
    Maths(physics: "流体动力学", formulae: "千兆赫"),
    Chemistry(physics: "热物理学", equations: "分贝"),
    Maths(physics: "天体物理学", formulae: "兆赫"),
    Maths(physics: "微分方程", formulae: "余弦级数")]


let samplechem = Chemistry(physics: "固体物理", equations: "赫兹")
print("实例物理学是: \(samplechem.physics)")
print("实例方程式: \(samplechem.equations)")


let samplemaths = Maths(physics: "流体动力学", formulae: "千兆赫")
print("实例物理学是: \(samplemaths.physics)")
print("实例公式是: \(samplemaths.formulae)")

var chemCount = 0
var mathsCount = 0

for item in sa {
    // 类型转换的条件形式
    if let show = item as? Chemistry {
        print("化学主题是: '\(show.physics)', \(show.equations)")
        // 强制形式
    } else if let example = item as? Maths {
        print("数学主题是: '\(example.physics)',  \(example.formulae)")
    }
}

上記のプログラムを実行すると、出力結果は次のようになります：

化学テーマは: '固体物理', ヘルツ
数学テーマは: '流体力学', ギガヘルツ
化学テーマは: '熱物理学', デシベル
数学テーマは: '天体物理学', メガヘルツ
数学テーマは: '微分方程式', 余弦級数

---

AnyとAnyObjectの型変換

Swiftは不確かな型のために2つの特別な型エイリアスを提供しています：

• AnyObject任意のclass型のインスタンスを表すことができます。
• Any任意の型（メソッド型（function types）を含む）を表すことができます。

注意：
その動作と機能が明確に必要な場合にのみ使用してください。AnyとAnyObject。コード内では、期待する明確な型を使用する方が常に良いです。

Any インスタンス

class Subjects {
    var physics: String
    init(physics: String) {
        self.physics = physics
    }
}

class Chemistry: Subjects {
    var equations: String
    init(physics: String, equations: String) {
        self.equations = equations
        super.init(physics: physics)
    }
}

class Maths: Subjects {
    var formulae: String
    init(physics: String, formulae: String) {
        self.formulae = formulae
        super.init(physics: physics)
    }
}

let sa = [
    Chemistry(physics: "固体物理", equations: "赫兹"),
    Maths(physics: "流体动力学", formulae: "千兆赫"),
    Chemistry(physics: "热物理学", equations: "分贝"),
    Maths(physics: "天体物理学", formulae: "兆赫"),
    Maths(physics: "微分方程", formulae: "余弦级数")]


let samplechem = Chemistry(physics: "固体物理", equations: "赫兹")
print("实例物理学是: \(samplechem.physics)")
print("实例方程式: \(samplechem.equations)")


let samplemaths = Maths(physics: "流体动力学", formulae: "千兆赫")
print("实例物理学是: \(samplemaths.physics)")
print("实例公式是: \(samplemaths.formulae)")

var chemCount = 0
var mathsCount = 0

for item in sa {
    // 类型转换的条件形式
    if let show = item as? Chemistry {
        print("化学主题是: '\(show.physics)', \(show.equations)")
        // 强制形式
    } else if let example = item as? Maths {
        print("数学主题是: '\(example.physics)',  \(example.formulae)")
    }
}

// 可以存储Any类型的数组 exampleany
var exampleany = [Any]()

exampleany.append(12)
exampleany.append(3.14159)
exampleany.append("Any 实例")
exampleany.append(Chemistry(physics: "固体物理", equations: "兆赫"))

for item2 in exampleany {
    switch item2 {
    case let someInt as Int:
        print("整型值为 \(someInt)")
    case let someDouble as Double where someDouble > 0:
        print("Pi 值为 \(someDouble)")
    case let someString as String:
        print("\(someString)")
    case let phy as Chemistry:
        print("主题 '\(phy.physics)', \(phy.equations)")
    default:
        print("None")
    }
}

上記のプログラムを実行すると、出力結果は次のようになります：

实例物理学是: 固体物理
实例方程式: 赫兹
实例物理学是: 流体动力学
实例公式是: 千兆赫
化学主题是: '固体物理', 赫兹
数学主题是: '流体动力学',  千兆赫
化学主题是: '热物理学', 分贝
数学主题是: '天体物理学',  兆赫
数学主题是: '微分方程',  余弦级数
整型值为 12
Pi 值为 3.14159
Any 实例
主题 '固体物理', 兆赫

AnyObject インスタンス

class Subjects {
    var physics: String
    init(physics: String) {
        self.physics = physics
    }
}

class Chemistry: Subjects {
    var equations: String
    init(physics: String, equations: String) {
        self.equations = equations
        super.init(physics: physics)
    }
}

class Maths: Subjects {
    var formulae: String
    init(physics: String, formulae: String) {
        self.formulae = formulae
        super.init(physics: physics)
    }
}

// [AnyObject] 类型的数组
let saprint: [AnyObject] = [
    Chemistry(physics: "固体物理", equations: "赫兹"),
    Maths(physics: "流体动力学", formulae: "千兆赫"),
    Chemistry(physics: "热物理学", equations: "分贝"),
    Maths(physics: "天体物理学", formulae: "兆赫"),
    Maths(physics: "微分方程", formulae: "余弦级数")]


let samplechem = Chemistry(physics: "固体物理", equations: "赫兹")
print("实例物理学是: \(samplechem.physics)")
print("实例方程式: \(samplechem.equations)")


let samplemaths = Maths(physics: "流体动力学", formulae: "千兆赫")
print("实例物理学是: \(samplemaths.physics)")
print("实例公式是: \(samplemaths.formulae)")

var chemCount = 0
var mathsCount = 0

for item in saprint {
    // 类型转换的条件形式
    if let show = item as? Chemistry {
        print("化学主题是: '\(show.physics)', \(show.equations)")
        // 强制形式
    } else if let example = item as? Maths {
        print("数学主题是: '\(example.physics)',  \(example.formulae)")
    }
}

var exampleany = [Any]()
exampleany.append(12)
exampleany.append(3.14159)
exampleany.append("Any 实例")
exampleany.append(Chemistry(physics: "固体物理", equations: "兆赫"))

for item2 in exampleany {
    switch item2 {
    case let someInt as Int:
        print("整型值为 \(someInt)")
    case let someDouble as Double where someDouble > 0:
        print("Pi 值为 \(someDouble)")
    case let someString as String:
        print("\(someString)")
    case let phy as Chemistry:
        print("主题 '\(phy.physics)', \(phy.equations)")
    default:
        print("None")
    }
}

上記のプログラムを実行すると、出力結果は次のようになります：

实例物理学是: 固体物理
实例方程式: 赫兹
实例物理学是: 流体动力学
实例公式是: 千兆赫
化学主题是: '固体物理', 赫兹
数学主题是: '流体动力学',  千兆赫
化学主题是: '热物理学', 分贝
数学主题是: '天体物理学',  兆赫
数学主题是: '微分方程',  余弦级数
整型值为 12
Pi 值为 3.14159
Any 实例
主题 '固体物理', 兆赫

switch文のcaseでは、強制形式の型変換演算子（as、as? ではなく）を使用して、明確な型にチェックして変換します。

その他の拡張