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5月27日 11:30

Swift 高阶函数 map、filter、reduce 怎么用？有什么区别？

高阶函数是"接受函数作为参数"或"返回函数"的函数。Swift 里最常用的是 map、filter、reduce，加上 compactMap、flatMap、sorted。它们让集合操作从命令式循环变成声明式一行代码。

  • map：变换每个元素，返回新数组
  • filter：按条件筛选，返回满足条件的元素
  • reduce：把所有元素聚合成一个值
  • compactMap：map + 过滤 nil
  • flatMap：map + 展平一层嵌套

追问

map 和 compactMap 有什么区别？

map 对每个元素做变换，结果包含 nil（如果闭包返回 Optional）。compactMap 会自动过滤掉 nil，只保留非空值。典型场景：字符串数组转 Int——["1", "abc", "3"].compactMap { Int($0) } 得到 [1, 3]，用 map 则得到 [Optional(1), nil, Optional(3)]。规则：闭包返回 Optional 时用 compactMap，否则用 map。

flatMap 和 compactMap 有什么区别？

Swift 4.1 之后，flatMap 的职责简化了：只用来展平嵌套数组（[[1,2],[3,4]].flatMap { $0 } 得到 [1,2,3,4]）。过滤 nil 的功能全部交给 compactMap。之前 flatMap 两个功能都有，容易混淆，所以拆开了。现在记住：去 nil 用 compactMap，展平用 flatMap。

reduce 能做什么 map 和 filter 做不到的事？

reduce 把集合聚合成任意类型的单个值——字符串拼接、字典构建、对象累积修改都能做。map 和 filter 只能返回数组。比如统计字符频率：str.reduce(into: [:]) { $0[$1, default: 0] += 1 }，这个 map 做不了。另一个例子：把数组转成字典 items.reduce(into: [:]) { $0[$1.id] = $1 }。

链式调用 map + filter + reduce 性能怎么样？

每次链式调用都创建一个中间数组——map 创建一个，filter 再创建一个。数据量大时这有额外内存和 CPU 开销。如果性能敏感，用 reduce 合并操作，或者用 for 循环一次遍历完成。但大部分场景下，链式调用的可读性收益远大于性能损耗——除非 profile 发现有问题，否则别过早优化。

forEach 和 for-in 有什么区别？

forEach 不支持 break/continue/return——闭包里的 return 只退出当前闭包，不影响外层。for-in 循环可以用 break 提前退出。所以 forEach 只适合"对每个元素执行操作且必须全部执行"的场景。需要条件退出时用 for-in。另外 forEach 不返回值，不能链式调用。

写段代码

swift
let numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

// map: 变换
let doubled = numbers.map { $0 * 2 }

// filter: 筛选
let evens = numbers.filter { $0 % 2 == 0 }

// reduce: 聚合
let sum = numbers.reduce(0, +)

// compactMap: 去 nil
let strings = ["1", "abc", "3"]
let ints = strings.compactMap { Int($0) }  // [1, 3]

// flatMap: 展平
let nested = [[1, 2], [3, 4]]
let flat = nested.flatMap { $0 }  // [1, 2, 3, 4]

// 链式：筛选 + 变换 + 聚合
let result = numbers
    .filter { $0 % 2 == 0 }
    .map { $0 * $0 }
    .reduce(0, +)  // 4+16+36+64+100 = 220

// reduce(into:): 构建字典
let freq = "hello".reduce(into: [Character: Int]()) { $0[$1, default: 0] += 1 }
标签：Swift