以下示例将正确编译,但会导致任意运行时效应发生：
// The protocol with Self requirement
protocol Narcissistic {
func getFriend() -> Self
}
// Base class that adopts the protocol
class Mario : Narcissistic {
func getFriend() -> Self {
print("Mario.getFriend()")
return self;
}
}
// Intermediate class that eliminates the
// Self requirement by specifying an explicit type
// (Why does the compiler allow this?)
class SuperMario : Mario {
override func getFriend() -> SuperMario {
print("SuperMario.getFriend()")
return SuperMario();
}
}
// Most specific class that defines a field whose
// (polymorphic) access will cause the world to explode
class FireFlowerMario : SuperMario {
let fireballCount = 42
func throwFireballs() {
print("Throwing " + String(fireballCount) + " fireballs!")
}
}
// Global generic function restricted to the protocol
func queryFriend<T : Narcissistic>(narcissistic: T) -> T {
return narcissistic.getFriend()
}
// Sample client code
// Instantiate the most specific class
let m = FireFlowerMario()
// The call to the generic function is verified to return
// the same type that went in -- 'FireFlowerMario' in this case.
// But in reality,the method returns a 'SuperMario' and the
// call to 'throwFireballs' will cause arbitrary
// things to happen at runtime.
queryFriend(m).throwFireballs()
你可以看到在行动on the IBM Swift Sandbox here的例子.
在我的浏览器中,输出如下：
SuperMario.getFriend() Throwing 32 fireballs!
(而不是42！或者说,而不是运行时异常’,因为这个方法甚至没有被定义在被调用的对象上).
这是Swift目前不是类型安全的证明吗？
编辑#1：
这样的不可预测的行为必须是不可接受的.
真正的问题是,关键字Self(资本第一个字母)的确切含义是什么.
我在网上找不到任何东西,但至少有两种可能性：
>自我只是一个完整的类名称的句法快捷方式,它可以替换后者,而不会改变意义.但是,它不能与协议定义中出现的含义相同.
> Self是一种通用/关联类型(在协议和类中),在派生/采用类中被重新实例化.如果是这样,编译器应该拒绝在SuperMario中覆盖getFriend.
也许真正的定义不是那些.如果有更多的语言经验的人会对这个话题有所了解,那将会很好.
protocol ReturnsReceived {
/// Returns other.
func doReturn(other: Self) -> Self
}
我们无法实现如下
class Return: ReturnsReceived {
func doReturn(other: Return) -> Self {
return other // Error
}
}
因为我们得到一个编译器错误(“不能转换返回类型的返回表达式”返回“返回类型”自我“),如果我们违反doReturn()的合同并返回自己而不是其他的,它将消失.我们不能写
class Return: ReturnsReceived {
func doReturn(other: Return) -> Return { // Error
return other
}
}
因为这只允许在最后一个类中,即使Swift支持协变返回类型. (以下实际编译.)
final class Return: ReturnsReceived {
func doReturn(other: Return) -> Return {
return other
}
}
另一方面,正如你所指出的那样,Return的一个子类可以“超越”自我的要求,并快乐地尊重ReturnsReceived的合同,就好像Self是符合类的名字的简单占位符一样.
class SubReturn: Return {
override func doReturn(other: Return) -> SubReturn {
// Of course this crashes if other is not a
// SubReturn instance,but let's ignore this
// problem for now.
return other as! SubReturn
}
}
我可能是错的,但我认为：
>如果自我作为一个返回类型真的意味着“自我为一个实例
自我“,编译器不应该接受这种自我要求
覆盖,因为它可以返回实例
不是自我除此以外,
>如果Self作为返回类型必须只是一个没有进一步影响的占位符,那么在我们的示例中,编译器应该已经允许在Return类中覆盖Self要求.
也就是说,在这里,关于Self的精确语义的任何选择都不一定会改变,你的代码说明了编译器很容易被愚弄的情况之一,最好的方法是生成代码来延迟检查以运行,时间.在这种情况下,应该委托给运行时的检查与投射有关,在我看来,您的示例揭示的一个有趣的方面是,在特定的位置,Swift似乎不委派任何东西,因此不可避免的崩溃更加戏剧化比它应该是.
Swift能够在运行时检查投票.让我们考虑下面的代码.
let sm = SuperMario() let ffm = sm as! FireFlowerMario ffm.throwFireballs()
在这里,我们创建一个SuperMario并将其下载到FireFlowerMario.这两个类不是无关的,我们正在确保编译器(as！),我们知道我们正在做什么,所以编译器原样保留它,并编译第二行和第三行.然而,程序在运行时失败,抱怨说
Could not cast value of type 'SomeModule.SuperMario' (0x...) to 'SomeModule.FireFlowerMario' (0x...).
当尝试在第二行的演员.这没有错或令人惊讶的行为.例如,Java将完全相同：编译代码,并在运行时使用ClassCastException失败.重要的是应用程序在运行时可靠地崩溃.
你的代码是一个更加精细的愚弄编译器的方式,但它归结为同样的问题：有一个SuperMario而不是一个FireFlowerMario.不同的是,在你的情况下,我们没有得到一个温和的“无法投射”的消息,但在一个真正的Xcode项目中,一个突然而惊人的错误,当调用throwFireballs().
在同样的情况下,Java在运行时失败(与ClassCastException相同),这意味着在对queryFriend()返回的对象上调用throwFireballs()之前尝试使用一个转换(到FireFlowerMario).在字节码中存在明确的checkcast指令容易证实这一点.
Swift恰恰相反,就目前而言,在调用之前不尝试任何转换(在编译代码中不调用任何转换例程),所以一个可怕的,未被捕获的错误是唯一可能的结果.相反,如果您的代码产生运行时“无法投递”错误消息,或者与此相似的内容,我将完全满意该语言的行为.
