Swift数值计算和CGFloat（CGPoint、CGRect等）

Question

当我需要与Cocoa Touch通信时，尤其是涉及到CGRect和CGPoint时（例如，因为我们正在谈论某个物体的frame或bounds），我发现Swift数值计算特别笨拙。

CGFloat vs. Double

考虑以下来自UIViewController子类的看似无害的代码：

let scale = 2.0
let r = self.view.bounds
var r2 = CGRect()
r2.size.width = r.size.width * scale

这段代码无法编译，最后一行出现了通常的神秘错误：

找不到接受提供的参数的“*”的重载项

正如你现在已经知道的那样，这个错误表明类型之间存在某种阻抗不匹配。 r.size.width 是 CGFloat 类型，它可以自动地与 Swift Float 交换，但无法与 Swift Double 变量互操作（默认情况下，这就是 scale 的类型）。

这个示例人为地简化了问题，因此有一个人为简单的解决方案，即从一开始将 scale 转换为 Float 类型。但当涉及计算建议的 CGRect 的元素时，需要从各个位置提取许多变量，就需要进行大量的强制转换。

详细初始化器

另一个问题是创建新的 CGRect 时会发生什么。尽管有文档，但没有值但没有标签的初始化器。由于我们使用的是 Doubles，这无法编译：

let d = 2.0
var r3 = CGRect(d, d, d, d)

但是，即使我们将d转换为浮点数，编译器仍然无法编译：

在调用中缺少参数标签“x：y：width：height：”

因此，我们最终退回到使用CGRectMake，这并没有改善Objective-C的情况。有时，CGRectMake和CGSizeMake也无法改善情况。考虑一下我某个应用程序中的实际代码：

let kSEP : Float = 2.0
let intercellSpacing = CGSizeMake(kSEP, kSEP);

在我的项目中，有一个是正常的。但在另一个项目中，完全相同的代码却神秘地失败了，并显示以下错误：

'NSNumber'不是'CGFloat'的子类型。

好像有时候Swift会尝试通过将Float转换为NSNumber来"跨越桥梁"，而当桥梁另一侧期望的是CGFloat时，这显然是错误的。我还没有弄清楚两个项目之间造成错误出现和消失的区别（也许其他人已经知道了）。

注意：我可能已经找到了问题所在：它似乎取决于Build Active Architecture Only构建设置，这反过来又表明这是一个64位的问题。这很有道理，因为在64位设备上，Float不会匹配CGFloat。这意味着阻抗不匹配问题比我想象的要严重得多。

结论

我正在寻找有关此主题的实用智慧。我认为有人可能已经设计出了一些CGRect和CGPoint扩展，这将使生活变得更加轻松。（或者可能有人编写了大量额外的算术运算符函数重载，以便将CGFloat与Int或Double结合使用，如果可能的话，就可以"自动"进行转换。）

- matt

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在 Xcode 6 beta 5 中：CGFloat 可以从任何整数类型（包括大小整数类型）构造，反之亦然。 (17670817) - BergQuester

NSTimeInterval 也存在同样的认知失调。 - Alex Brown

@AlexBrown NSTimeInterval仅仅是Double的另一个说法，因此这是一种重言。 - matt

确实，感谢指针。使用NSTimeIntervals作为CGFloat会遇到与使用Double（或Float）作为CGFloat相同的问题。 - Alex Brown

随着https://github.com/apple/swift-evolution/blob/main/proposals/0307-allow-interchangeable-use-of-double-cgfloat-types.md的实现，这变得更容易了一些。 - Martin R

Answer 1

明确将 scale 类型指定为 CGFloat，正如您所发现的那样，这确实是在 Swift 中处理类型问题的方法。供他人参考：

let scale: CGFloat = 2.0
let r = self.view.bounds
var r2 = CGRect()
r2.size.width = r.width * scale

对于您的第二个问题，我不确定如何回答，建议您使用不同的标题单独发布。

更新：

2014年7月4日，Swift创始人和主要开发者Chris Lattner在Apple Developer Forum上针对此问题发表了以下观点：

CGFloat是一个类型别名，根据您构建32位或64位来表示float或double。这正是Objective-C的工作方式，但在Swift中存在问题，因为Swift不允许隐式转换。

我们意识到这个问题并认为它很严重：我们正在评估几种不同的解决方案，并将在以后的Beta版中推出其中一种。正如您所注意到的，您可以通过将其强制转换为Double来处理此问题。这虽然不太优雅但是有效的 :-)

Xcode 6 Beta 5中的更新：

CGFloat可以从任何整数类型（包括大小整数类型）构造，反之亦然。（17670817）

- BergQuester

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个人偏好不提，这就是 Swift 中处理打字问题的方式。苹果正在寻求有关该语言的反馈，因此我相信他们会愿意收到一些关于此问题的反馈。 - BergQuester

当使用 CGFloat 时，您必须将所有内容输入为 CGFloat。很简单。 - Sulthan

@Sulthan 是的，但问题在于当你说“everything”时，你真正意思是“所有的东西”。例如，如果 f 是一个 CGFloat，而 d 是一个 Double（这是默认值），你不能将它们相乘。因此，正如我在问题中所说的那样，需要进行许多强制类型转换。但这很疯狂。 - matt

@Sulthan 我已经提交了一个bug。在Objective-C中，一旦某个东西是CGFloat类型，所有数字操作都可以正常工作，并且与CGRect和CGPoint的信息交换在32位和64位平台上也可以正常运行。如果没有这种易用性，对于iOS编程中最常见的需求之一来说，这种语言将会非常令人望而生畏。 - matt

@Sulthan 我并没有说这是个漏洞，我说我提交了一个漏洞报告。如果这门语言一直这么挑剔的话，没人会想使用它的。不要误会，与Objective-C相比，Swift有很多优点。但这不是那样的情况。为什么不争取更好呢？苹果应该有更高的追求。 - matt

Answer 2

我编写了一个处理运算符重载的库，允许Int、CGFloat和Double之间进行交互。

https://github.com/seivan/ScalarArithmetic

截至Beta 5，以下是您无法使用纯Swift实现的功能列表。 https://github.com/seivan/ScalarArithmetic#sample

我建议运行测试套件，并进行ScalarArithmetic与否的比较，以查看发生了什么。

- Seivan

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苹果公司应将此内容纳入语言中。 - matt

@SSS，你误解了Chris所说的话。他们正在评估解决方案，我不认为他们会添加隐式转换。 - Sulthan

@Sulthan 谢谢，现在更有意义了。 - Seivan

在 Xcode 6 beta 5 中：可以从任何整数类型（包括大小整数类型）构造 CGFloat，反之亦然。 (17670817) - BergQuester

截至2015年4月6日，该项目似乎已被放弃。最后一次提交是8个月前，而且它不能在Xcode 6.2中编译。 - Orlin Georgiev

@OrlinGeorgiev 现在已经修复了。等待语言设计师获得更多反馈。 - Seivan

Answer 3

我创建了一个Double和Int的扩展，为它们添加了一个计算的CGFloatValue属性。

extension Double {
    var CGFloatValue: CGFloat {
        get {
            return CGFloat(self)
        }
    }
}
extension Int {
    var CGFloatValue: CGFloat {
        get {
            return CGFloat(self)
        }
    }
}

您可以使用 let someCGFloat = someDoubleOrInt.CGFloatValue 访问它。

此外，关于您的CGRect初始化器，您会收到缺少参数标签错误，因为您已省略了标签，您需要使用 CGRect(x: d, y: d, width: d, height: d)，除非只有一个参数，否则不能省略标签。

- Andrew97p