为什么不要在枚举和 Equatable 中使用 default case？

作者：Ole Begemann，原文链接，原文日期：2017-03-06
译者：Cwift；校对：numbbbbb；定稿：CMB

假设你有一个 Swift 的枚举：

enum Expression {
    case number(Double)
    case string(String)
}

你希望它遵守 Equatable 协议。由于该枚举具有关联值，必须手动添加，所以需要实现 == 函数：

extension Expression: Equatable {
    static func ==(lhs: Expression, rhs: Expression)
        -> Bool {
        switch (lhs, rhs) {
        case let (.number(l), .number(r)): return l == r
        case let (.string(l), .string(r)): return l == r
        default: return false
        }
    }
}

这里处理了参数类型相同的两种情况，比较类型不同时会执行 default case 并返回 false。这种做法简单直接，也没错：

Expression.number(1) == .number(1) // → true
Expression.number(1) == .string("a") // → false

Default case 会使得枚举对穷尽的检查无效

然而这段代码有一个严重的缺陷：如果你在枚举中添加另一个 case，编译器不会警告你当前枚举的实现是不完整的。现在给枚举添加第三种 case：

enum Expression {
    case number(Double)
    case string(String)
    case bool(Bool)
}

只要能通过编译器的检查，那么这种行为就是合理的。但执行以下操作时代码会返回错误的结果：

Expression.bool(true) == .bool(true) // → false!

switch 语句中的 default case 会使编译器对枚举的检查无效。所以，通常来说尽可能避免在 switch 语句中使用 default。

<center><font size=4>如果可能，尽量不要在 switch 语句中使用 default</font></center>

模式匹配大爆炸

没有 default case 的缺点也很明显：你需要写更多的模式匹配代码。下面是完全覆盖三种 case 的写法：

extension Expression: Equatable {
    static func ==(lhs: Expression, rhs: Expression)
        -> Bool {
        switch (lhs, rhs) {
        case let (.number(l), .number(r)): return l == r
        case let (.string(l), .string(r)): return l == r
        case let (.bool(l), .bool(r)): return l == r
        case (.number, .string),
             (.number, .bool),
             (.string, .number),
             (.string, .bool),
             (.bool, .number),
             (.bool, .string): return false
        }
    }
}

o(>﹏<)o！写起来一点都不愉快，而且当枚举的 case 增加时会变得更糟。switch 语句必须区分的状态数会随着枚举中 case 的数量呈平方增长。

从平方增长到线性增长

_ 占位符可以简化你的 switch 语句。虽然不能使用 default 语句，但是我们可以把上一段代码最后的六行简化成三行：

extension Expression: Equatable {
    static func ==(lhs: Expression, rhs: Expression)
        -> Bool {
        switch (lhs, rhs) {
        case let (.number(l), .number(r)): return l == r
        case let (.string(l), .string(r)): return l == r
        case let (.bool(l), .bool(r)): return l == r
        case (.number, _),
             (.string, _),
             (.bool, _): return false
        }
    }
}

这个方案更好，枚举中每增加一个 case，switch 语句只会增加两行，不再是平方级的增加。而且你保留了编译器穷尽检查的优势：添加一个新 case，编译器会报 == 的错误。

Sourcery

如果你觉得重复代码还是太多，可以看看 Krzysztof Zabłocki 开发的代码生成工具 Sourcery。在类似的应用场景中，它可以自动为枚举以及其他类型生成 Equatable 协议所需的代码（并且不断更新生成代码）。

本文由 SwiftGG 翻译组翻译，已经获得作者翻译授权，最新文章请访问 http://swift.gg。