协议桥接NSMutableSet和NSMutableOrderedSet

Question

在Swift 3中，我希望能够创建一个协议，允许我添加元素并使用for element in进行迭代。该协议应该同时适用于NSMutableSet和NSMutableOrderedSet (因为它们不是从同一个类继承的)。

我知道NSMutableSet和NSMutableOrderedSet不继承同一个类有很好的理由，解释了这里和这里。

但是我想创建一个协议，它只使用NSMutableSet (和NSMutableOrderedSet)中所有方法的一小部分。

我让add开始工作了，就像这样：

protocol MutableSet {
    func add(_ element: Any)
}

extension NSMutableSet: MutableSet {}
extension NSMutableOrderedSet: MutableSet {}

let one: NSString = "one"
let two: NSString = "two"

// Works if created with `NSMutableSet`
let mutableSet: MutableSet = NSMutableSet()

mutableSet.add(one)
mutableSet.add(two)

for element in mutableSet as! NSMutableSet {
    print(element)
}
/*
 This prints:
 one
 two
*/

// Also works if creating `NSMutableOrderedSet` instance
let mutableOrderedSet: MutableSet = NSMutableOrderedSet()
mutableOrderedSet.add(one)
mutableOrderedSet.add(two)
for element in mutableOrderedSet as! NSMutableOrderedSet {
    print(element)
}
/*
 This prints:
 one
 two
 */

但是，我非常希望能够通过以下方法来迭代这些元素：

for element in mutableSet {
    print(element)
}

我试图使protocol MutableSet符合Sequence协议，类似于这样，但它不起作用：

protocol MutableSet: Sequence {
    func add(_ element: Any)
}

extension NSMutableSet: MutableSet {
    typealias Iterator = NSFastEnumerationIterator
    typealias Element = NSObject // I dont know what to write here
    typealias SubSequence = Slice<Set<NSObject>> // Neither here....
}

let one: NSString = "one"
let two: NSString = "two"

let mutableSet: MutableSet = NSMutableSet() // Compile Error: Protocol `MutableSet` can only be used as a generic constraint because it has Self or associated type requirements
mutableSet.add(one)
mutableSet.add(two)

for element in mutableSet { // Compile Error: Using `MutableSet` as a concrete type conforming to protocol `Sequence` is not supported
    print(element)
}

是否有可能使我的协议符合Sequence？我怎么发动汽车呢？我尝试过typealias和associatedtype of Element，Iterator等多种组合，我也尝试过这个答案 --它对我不起作用。

编辑2:在编辑1中回答我自己的问题

我让var count: Int { get }使用这个解决方案，但不确定它是否是最好的.如果不用在var elements: [Any] { get }和NSMutableOrderedSet，的扩展中实现，那也不错，但我想这是不可避免的？。

protocol MutableSet: Sequence {
    subscript(position: Int) -> Any { get }
    func add(_ element: Any)
    var count: Int { get }
    var elements: [Any] { get }
}

extension MutableSet {
    subscript(position: Int) -> Any {
        return elements[position]
    }
}

extension NSMutableSet: MutableSet {
    var elements: [Any] {
        return allObjects
    }
}
extension NSMutableOrderedSet: MutableSet {
    var elements: [Any] {
        return array
    }
}

struct AnyMutableSet<Element>: MutableSet {
    private let _add: (Any) -> ()
    private let _makeIterator: () -> AnyIterator<Element>

    private var _getElements: () -> [Any]
    private var _getCount: () -> Int

    func add(_ element: Any) { _add(element) }
    func makeIterator() -> AnyIterator<Element> { return _makeIterator() }

    var count: Int { return _getCount() }
    var elements: [Any] { return _getElements() }

    init<MS: MutableSet>(_ ms: MS) where MS.Iterator.Element == Element {
        _add = ms.add
        _makeIterator = { AnyIterator(ms.makeIterator()) }
        _getElements = { ms.elements }
        _getCount = { ms.count }
    }
}

let one: NSString = "one"
let two: NSString = "two"

let mutableSet: AnyMutableSet<Any>
let someCondition = true
if someCondition {
    mutableSet = AnyMutableSet(NSMutableSet())
} else {
    mutableSet = AnyMutableSet(NSMutableOrderedSet())
}
mutableSet.add(one)
mutableSet.add(two)

for i in 0..<mutableSet.count {
    print("Element[\(i)] == \(mutableSet[i])")
}

// Prints:
// Element[0] == one
// Element[1] == two

编辑1:使用@rob-napier的优秀答案跟踪问题，使用type erasure技术，我扩展了protocol MutableSet，使其具有count和subscript能力，但是我只能使用丑陋的func (命名为getCount)，而不是var。这就是我所用的：

protocol MutableSet: Sequence {
    subscript(position: Int) -> Any { get }
    func getCount() -> Int
    func add(_ element: Any)
    func getElements() -> [Any]
}

extension MutableSet {
    subscript(position: Int) -> Any {
        return getElements()[position]
    }
}

extension NSMutableSet: MutableSet {
    func getCount() -> Int {
        return count
    }

    func getElements() -> [Any] {
        return allObjects
    }
}
extension NSMutableOrderedSet: MutableSet {
    func getElements() -> [Any] {
        return array
    }

    func getCount() -> Int {
        return count
    }
}

struct AnyMutableSet<Element>: MutableSet {
    private var _getCount: () -> Int
    private var _getElements: () -> [Any]
    private let _add: (Any) -> ()
    private let _makeIterator: () -> AnyIterator<Element>

    func getElements() -> [Any] { return _getElements() }
    func add(_ element: Any) { _add(element) }
    func makeIterator() -> AnyIterator<Element> { return _makeIterator() }
    func getCount() -> Int { return _getCount() }

    init<MS: MutableSet>(_ ms: MS) where MS.Iterator.Element == Element {
        _add = ms.add
        _makeIterator = { AnyIterator(ms.makeIterator()) }
        _getElements = ms.getElements
        _getCount = ms.getCount
    }
}

let one: NSString = "one"
let two: NSString = "two"

let mutableSet: AnyMutableSet<Any>
let someCondition = true
if someCondition {
    mutableSet = AnyMutableSet(NSMutableSet())
} else {
    mutableSet = AnyMutableSet(NSMutableOrderedSet())
}
mutableSet.add(one)
mutableSet.add(two)

for i in 0..<mutableSet.getCount() {
    print("Element[\(i)] == \(mutableSet[i])")
}
// Prints:
// Element[0] == one
// Element[1] == two

如何使它在协议中只与var count: Int { get } var elements: [Any] 和var elements: [Any]一起工作，而不是与函数一起工作？

Answer 1

几乎每一个“我如何使用PAT (具有关联类型的协议).”的答案就是“放进盒子里”那个盒子是类型橡皮擦。在您的情况下，您需要一个AnyMutableSet。

import Foundation

// Start with your protocol
protocol MutableSet: Sequence {
    func add(_ element: Any)
}

// Now say that NSMutableSet is one. There is no step two here. Everything can be inferred.
extension NSMutableSet: MutableSet {}

// Create a type eraser for MutableSet. Note that I've gone ahead and made it generic.
// You could lock it down to just Any, but why limit yourself
struct AnyMutableSet<Element>: MutableSet {
    private let _add: (Any) -> ()
    func add(_ element: Any) { _add(element) }
    private let _makeIterator: () -> AnyIterator<Element>
    func makeIterator() -> AnyIterator<Element> { return _makeIterator() }
    init<MS: MutableSet>(_ ms: MS) where MS.Iterator.Element == Element {
        _add = ms.add
        _makeIterator = { AnyIterator(ms.makeIterator()) }
    }
}

// Now we can use it
let one: NSString = "one"
let two: NSString = "two"

// Wrap it in an AnyMutableSet
let mutableSet = AnyMutableSet(NSMutableSet())
mutableSet.add(one)
mutableSet.add(two)

for element in mutableSet {
    print(element)
}

原则上还有另一种方法，就是直接使用现有的“协议”，该协议允许我添加元素并遍历使用for元素In。这是两个协议：SetAlgebra & Sequence。在实践中，我发现让NSMutableSet或NSOrderedSet符合SetAlgebra到be....annoying。NSMutableSet基本上是在Swift 3中被打破的，它在不同的地方都接受Any，但被定义为在AnyHashable之上。基本代码不工作：

let s = NSMutableSet()
let t = NSMutableSet()
s.union(t)

但那是因为你不应该使用NSMutableSet。它将自动桥接到Set，您应该使用Set。Set和SetAlgebra & Sequence是一致的，所以这是很好的。

然后我们来到了NSOrderedSet。这很难连接到Swift (这就是为什么基金会团队已经推迟了这么长时间)。它真的是一种杂乱无章的类型，每次我尝试使用它时，我都会把它拔出来，因为它对任何东西都没有很好的发挥。(尝试使用NSFetchedResultsController在“有序关系”中使用订单。)坦率地说，最好的办法是将其封装在一个结构中，并使该结构符合SetAlgebra & Sequence。

但是，如果你不这样做(或者像我最终做的那样，去掉有序的集合)，那么类型擦除几乎是你唯一的工具。