Swift是否支持反射？

Question

Swift是否支持反射？例如，是否存在类似于valueForKeyPath：和setValue：forKeyPath：用于Swift对象的功能？

实际上，它是否具有动态类型系统，类似于Objective-C中的obj.class？

- Khanh Nguyen

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我在Swift中创建了一个反射的帮助类。你可以在这里找到它：https://github.com/evermeer/EVReflection - Edwin Vermeer

他们在Swift 2.0中删除了reflect。这是我枚举属性和值的方法[链接]（https://dev59.com/LF8e5IYBdhLWcg3wssIV#32969324） - modus

Answer 1

看起来开始有一些反射支持：

class Fruit {
    var name="Apple"
}

reflect(Fruit()).count         // 1
reflect(Fruit())[0].0          // "name"
reflect(Fruit())[0].1.summary  // "Apple"

来自mchambers的gist，这里是：https://gist.github.com/mchambers/fb9da554898dae3e54f2

- stevex

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好的，我会尽力为您进行翻译。以下是需要翻译的内容：嗯，我认为这不算是真正的反映。首先，它是只读的。在我看来，这只是一种在Xcode中启用调试的hack方法。协议“Mirror”实际上多次引用了“IDE”一词。 - Sulthan

仅适用于属性，不支持方法反射。 - Sulthan

这是 gist 的作者，我在 WWDC 的 Swift 实验室里编写了这个，想与大家分享。众所周知，我和工程师们确认了 reflect() 函数存在以支持 Playground。但你仍然可以通过它来玩乐 :) 在这里，我使用它编写了一个小型的模型序列化程序。将其粘贴到 Playground 中并享受乐趣：https://gist.github.com/mchambers/67640d9c3e2bcffbb1e2 - Marc Chambers

请查看答案https://dev59.com/JGAg5IYBdhLWcg3wBXAR#25345461，了解如何使用`_stdlib_getTypeName`。 - Klaas

这里有一个类，可以反射基类和可选项（不是类型），并支持NSCoding以及从字典解析和转换：https://github.com/evermeer/EVCloudKitDao/blob/master/AppMessage/AppMessage/CloudKit/EVReflection.swift - Edwin Vermeer

Answer 2

如果一个类继承 NSObject，那么所有的 Objective-C 反射和动态性都能够使用。这包括：

• 请求一个类的方法和属性，并调用方法或设置属性。
• 交换方法实现。（为所有实例添加功能）
• 在运行时生成并分配一个新子类。（为给定实例添加功能）

这种功能的一个不足之处是对于 Swift 的可选值类型支持不够完善。例如，Int 属性可以被枚举和修改，但 Int? 属性则不能。可选类型可以使用 reflect/MirrorType 部分地进行枚举，但仍然不能被修改。

如果一个类没有继承 NSObject，那么只有新的、非常有限的（正在进行中？）反射工作（参见 reflect/MirrorType），它增加了询问一个实例关于其类和属性的有限能力，但没有上述所有其他功能。

当不扩展 NSObject 或使用 '@objc' 指令时，Swift 默认使用基于静态分派和虚表的分派方式。这种方式更快，但是在没有虚拟机的情况下不允许运行时方法拦截。这种拦截是 Cocoa 的一个基本部分，需要以下类型的功能：

• Cocoa 优雅的属性观察器。（属性观察器已经内置到 Swift 语言中）
• 非侵入式地应用诸如日志记录、事务管理（即面向方面编程）之类的横向关注点。
• 代理、消息转发等。

因此，推荐在使用 Swift 实现 Cocoa/CocoaTouch 应用程序中的类时：

• 从 NSObject 继承。Xcode 中的新类对话框指向这个方向。
• 在需要处理性能问题的情况下，可以使用静态分派 - 例如在紧密循环中调用体积非常小的方法。

摘要：

• Swift 可以像 C++ 一样表现出快速的静态/虚表分派和有限反射。这使得它适用于较低级别或性能密集型应用程序，但没有 C++ 的复杂性、学习曲线或错误风险。
• 虽然 Swift 是一种编译语言，但是方法调用的消息传递方式增加了像 Ruby 和 Python 等现代语言中发现的反射和动态性，就像 Objective-C 一样，但没有 Objective-C 的遗留语法。

参考数据：方法调用的执行开销：

• 静态分派：<1.1ns
• 虚表分派：~1.1ns
• 动态分派：~4.9ns

（实际性能取决于硬件，但比率将保持相似）。

此外，dynamic 属性允许我们明确指示 Swift 一个方法应该使用动态分派，并因此支持拦截。

public dynamic func foobar() -> AnyObject {
}

- Jasper Blues

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即使使用Objective-C技术，对于可选的Swift类型似乎也无法正常工作。除非我漏了什么诀窍，否则建议在答案中注明此限制。 - whitneyland

Answer 3

文档介绍了一种动态类型系统，主要涉及Type和dynamicType。

请参见Metatype Type (in Language Reference)。

示例：

var clazz = TestObject.self
var instance: TestObject = clazz()

var type = instance.dynamicType

println("Type: \(type)") //Unfortunately this prints only "Type: Metatype"

假设现在 TestObject 继承自 NSObject。

var clazz: NSObject.Type = TestObject.self
var instance : NSObject = clazz()

if let testObject = instance as? TestObject {
    println("yes!") //prints "yes!"
}

目前，尚未实现反射。

编辑：我显然是错了，请参见stevex的答案。已经构建了一些简单的只读属性反射，可能是为了允许IDE检查对象内容。

- Sulthan

Answer 4

在Swift 5中没有reflect关键字，现在您可以使用

struct Person {
    var name="name"
    var age = 15
}

var me = Person()
var mirror = Mirror(reflecting: me)

for case let (label?, value) in mirror.children {
    print (label, value)
}

- LiangWang

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为什么这个没有被点赞？这非常有用。我将应用它来进行 json 反序列化。 - WestCoastProjects

Answer 5

您可能会考虑使用toString()代替。它是公共的并且与_stdlib_getTypeName()完全相同，不同之处在于它还适用于AnyClass，例如在Playground中输入

class MyClass {}

toString(MyClass.self) // evaluates to "__lldb_expr_49.MyClass"

- silkentrance

Answer 6

目前苹果似乎没有将Swift反射API作为高优先级任务。但是除了@stevex的答案之外，标准库中还有另一个函数可以帮助。

从beta 6版开始，_stdlib_getTypeName可以获取变量的类型名称。将以下内容复制到空白playground中：

import Foundation

class PureSwiftClass {
}

var myvar0 = NSString() // Objective-C class
var myvar1 = PureSwiftClass()
var myvar2 = 42
var myvar3 = "Hans"

println( "TypeName0 = \(_stdlib_getTypeName(myvar0))")
println( "TypeName1 = \(_stdlib_getTypeName(myvar1))")
println( "TypeName2 = \(_stdlib_getTypeName(myvar2))")
println( "TypeName3 = \(_stdlib_getTypeName(myvar3))")

输出结果如下：

TypeName0 = NSString
TypeName1 = _TtC13__lldb_expr_014PureSwiftClass
TypeName2 = _TtSi
TypeName3 = _TtSS

Ewan Swick的博客文章有助于解密这些字符串：

例如，_TtSi代表Swift的内部Int类型。

Mike Ash有一篇很棒的博客文章涵盖了同样的主题。

- Klaas

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@aleclarson 是的，那也非常有用。 - Klaas

这些不是私有API吗？如果使用它们，苹果会批准该应用程序吗？ - Eduardo Costa

@EduardoCosta 当然。它们是私有的。我只在调试构建中使用它们。 - Klaas

以下是Ewan Swick博客文章的更新链接：http://www.eswick.com/2014/06/08/Inside-Swift/ - RenniePet