面试题：Swift运算符与表达式在泛型编程中的深度应用

Question

设计一个Swift泛型函数，该函数接受两个泛型参数，使用自定义运算符进行某种操作（例如比较操作），并确保该函数在不同类型（遵守特定协议）下都能正确工作。描述在设计过程中如何处理类型约束、运算符重载以及泛型表达式的类型推导等问题。

Answer 1

1. 定义自定义运算符：

   • 首先在Swift中定义一个自定义运算符。例如，定义一个用于比较的自定义运算符 ≺。

   // 定义自定义运算符
   infix operator ≺ : ComparisonPrecedence
   

2. 设计泛型函数：

   • 定义一个泛型函数 compare，接受两个泛型参数 a 和 b，并使用自定义运算符 ≺ 进行比较。

   func compare<T: Comparable>(a: T, b: T) -> Bool {
       return a ≺ b
   }
   

   • 这里使用了类型约束 T: Comparable，确保泛型类型 T 遵守 Comparable 协议，这样才能使用比较操作。

3. 处理运算符重载：

   • 对于自定义运算符 ≺，需要为不同的类型进行重载。例如，为 Int 类型重载该运算符：

   func ≺(lhs: Int, rhs: Int) -> Bool {
       return lhs < rhs
   }
   

   • 对于其他类型，如 String，也可以进行类似的重载：

   func ≺(lhs: String, rhs: String) -> Bool {
       return lhs < rhs
   }
   

4. 泛型表达式的类型推导：

   • 在调用泛型函数 compare 时，Swift编译器会根据传入的参数类型进行类型推导。例如：

   let result1 = compare(a: 5, b: 10)
   let result2 = compare(a: "apple", b: "banana")
   

   • 在 compare(a: 5, b: 10) 调用中，编译器根据传入的 Int 类型参数，推导出泛型类型 T 为 Int。同样，在 compare(a: "apple", b: "banana") 调用中，推导出 T 为 String。因为 Int 和 String 都遵守 Comparable 协议，并且都有对应的 ≺ 运算符重载，所以函数能够正确工作。

通过上述步骤，我们设计了一个满足要求的Swift泛型函数，处理了类型约束、运算符重载以及泛型表达式的类型推导等问题。