Swift自定义结构体：字符串插值未调用正确自定义description问题

问题代码 #

import Foundation

struct MySet<T: Hashable>: CustomStringConvertible {
    let set: Set<T>
}

extension MySet {
    var description: String {
        return "\(self.set)"
    }

}

extension MySet where T: Comparable {
    var description: String {
        return "\(self.set.sorted())"
    }
}

let intSet: Set<Int> = [6, 3, 4, 9, 12, 49, -1, 44, -1000, 1000]
let myIntSet = MySet(set: intSet)
print("myIntSet: \(myIntSet.description)")
print("myIntSet: \(myIntSet)")
print("myIntSet: ", String(describing: myIntSet))

输出结果 #

myIntSet: [-1000, -1, 3, 4, 6, 9, 12, 44, 49, 1000]
myIntSet: [9, -1, 3, 1000, 6, 4, 12, 44, 49, -1000]
myIntSet:  [9, -1, 3, 1000, 6, 4, 12, 44, 49, -1000]

问题原因 #

这是Swift方法调度机制导致的：

• 直接调用myIntSet.description时，属于静态派发，编译器会根据myIntSet的具体类型（MySet<Int>，其中Int遵循Comparable），匹配到条件扩展中的description实现。
• 字符串插值\(myIntSet)和String(describing: myIntSet)本质是通过CustomStringConvertible协议类型调用description，此时采用动态派发。由于你在MySet的无条件扩展中实现了description，该实现会被视为协议的“具体类型实现”，优先级高于条件扩展中的版本，因此会调用未排序的默认实现。

解决方法 #

有两种可行的修复方式：

方式一：将基础实现改为协议默认扩展 #

把description的基础实现放到CustomStringConvertible的协议扩展中，让条件扩展的实现覆盖默认值：

import Foundation

struct MySet<T: Hashable>: CustomStringConvertible {
    let set: Set<T>
}

// 为MySet提供默认的description实现
extension CustomStringConvertible where Self: MySet {
    var description: String {
        return "\(self.set)"
    }
}

// 为元素遵循Comparable的MySet提供排序后的description
extension CustomStringConvertible where Self: MySet, Self.Element: Comparable {
    var description: String {
        return "\(self.set.sorted())"
    }
}

// 声明MySet的Element关联类型
extension MySet {
    typealias Element = T
}

let intSet: Set<Int> = [6, 3, 4, 9, 12, 49, -1, 44, -1000, 1000]
let myIntSet = MySet(set: intSet)
print("myIntSet: \(myIntSet.description)")
print("myIntSet: \(myIntSet)")
print("myIntSet: ", String(describing: myIntSet))

方式二：在主结构体中统一处理条件判断 #

直接在MySet的description属性内，通过类型检查判断元素是否遵循Comparable，返回对应结果：

import Foundation

struct MySet<T: Hashable>: CustomStringConvertible {
    let set: Set<T>
    
    var description: String {
        if let comparableElements = set as? Set<some Comparable> {
            return "\(comparableElements.sorted())"
        }
        return "\(set)"
    }
}

let intSet: Set<Int> = [6, 3, 4, 9, 12, 49, -1, 44, -1000, 1000]
let myIntSet = MySet(set: intSet)
print("myIntSet: \(myIntSet.description)")
print("myIntSet: \(myIntSet)")
print("myIntSet: ", String(describing: myIntSet))

两种方式都能让字符串插值和String(describing:)调用正确的description实现，输出排序后的结果。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Rick Clark