Swift中字符串支持的枚举的性能

发布时间：2020-12-14 05:32:10 所属栏目：百科来源：网络整理

导读：我在 Swift中有很多由Strings支持的枚举.考虑到枚举所代表的内容,这是有道理的,并且考虑到以下代码块永远不必写入,这是实用的： public enum MyEnum : String { ... func stringValue() - String { switch self { ... } } // I can just use .rawValue() ins

我在 Swift中有很多由Strings支持的枚举.考虑到枚举所代表的内容,这是有道理的,并且考虑到以下代码块永远不必写入,这是实用的：

public enum MyEnum : String {
    ...
    func stringValue() -> String {
        switch self {
            ...
        }
    }
    // I can just use .rawValue() instead.
}

我无法找到的东西是关于非Integral类型支持的Enums的内部工作和性能的大量信息.具体来说,我正在寻找以下问题的答案：

> Enum比较仍然保证为O(1),如果是这样,那么通过String散列或Enums得到它们自己的==运算符,无论基础类型如何(“真O(1)”)都可以使用它的可能值？
>对于整数和非整数类型,Enum(rawValue :)构造函数的复杂性是多少？

看看这段代码：

enum A {
    case A1,A2
}

enum B : Int {
    case B1 = 1
    case B2
}

enum C : String {
    case C1
    case C2
}

A.A1.hashValue    // 0
A.A2.hashValue    // 1

B.B1.hashValue    // 0
B.B2.hashValue    // 1

C.C1.hashValue    // 0
C.C2.hashValue    // 1

正如您所看到的,任何枚举的hashValue等于大小写的数量,无论rawValue如何,甚至还有一个.这肯定是因为在下面,每个枚举只是一个数字,而rawValue只是一个数组,它将这些数字(索引)映射到相应的值.因此

>枚举比较总是只是两个数字之间的比较,你可以只比较hashValues – > O(1)复杂性(未经测试,但我很确定)
>我不知道如何使用原始值进行初始化,很可能是O(1)虽然(错误,它是O(n)!,请参见下面的编辑),因为所有可能的RawValue类型都是Hashable,因此可以将它们存储在Hashmap中,这意味着O(1)索引.

也就是说,枚举可以像这样实现：

enum M : RawRepresentable {
    case M1    // rawValue = 4,hashValue = 0
    case M2    // rawValue = 7,hashValue = 1

    typealias RawValue = Int

    // Int is Hashable -> Store in Dictionary -> O(1)
    static let rawToEnum : [RawValue : M] = [
        4 : .M1,7 : .M2
    ]

    // hashValue is index of this array
    static let hashToRaw : [RawValue] = [
        4,7
    ]

    var rawValue : RawValue {
        return M.hashToRaw[hashValue]
    }

    init?(rawValue: RawValue) {
        if let m = M.rawToEnum[rawValue] {
            self = m
        } else {
            self = .M1    // Failed,assign a value to let it compile
            return nil
        }
    }
}

编辑：似乎初始化枚举是O(n)(其中n是案例数)复杂性！

我做了一些性能测试,在那里我创建了4个不同的枚举,每个枚举128,256,512,1024个案例.然后我让程序选择每个枚举的128个随机rawValues,制作它们的数组并重复该数组20次(以获得更准确的时间).然后使用每个rawValues初始化枚举.以下是结果(发布版本)：

Default rawValue: 20 repetitions
 128 cases -> 0.003 sec (33% StDev)
 256 cases -> 0.006 sec (14% StDev)
 512 cases -> 0.014 sec (15% StDev)
1024 cases -> 0.025 sec (10% StDev)

你可以查看我创建的测试项目here(XCode 7 beta 6)

另一个编辑：我在测试项目中添加了枚举,这与我上面展示的方式符合RawRepresentable,再次使用128,512和1024个案例完全相同的设置.结果(如预期的那样)是O(1)！所以显然创建自己的枚举更快！我只是不明白为什么Swift开发人员没有这样做…性能btw是为RawRepresentable的自定义实现重复200次(枚举初始化量是默认rawValues的10倍)：

Custom rawValue: 200 repetitions
 128 cases -> 0.008 sec ( 7% StDev)
 256 cases -> 0.008 sec (15% StDev)
 512 cases -> 0.010 sec (19% StDev)
1024 cases -> 0.008 sec (26% StDev)

（编辑：李大同）

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