相同参数调用addingPercentEncoding为何编码结果不一致？

问题 #

以下Swift代码示例：

let path1 = "[path:test]"
var set = CharacterSet()
set.formUnion(.urlPathAllowed)

let encodedPath1 = path1.addingPercentEncoding(withAllowedCharacters: set)
let encodedPath2 = path1.addingPercentEncoding(withAllowedCharacters: .urlPathAllowed)

print("Encoded Path 1: \(String(describing: encodedPath1))")
print("Encoded Path 2: \(String(describing: encodedPath2))")

运行后输出结果如下：

Encoded Path 1: Optional("%5Bpath:test%5D")
Encoded Path 2: Optional("%5Bpath%3Atest%5D")

可以看到两次调用addingPercentEncoding的编码结果不一致，第一个示例中的:未被编码，第二个示例中的:被编码为%3A，这是为什么？

解答 #

这是因为Swift的CharacterSet对.urlPathAllowed这类预定义集合采用了特殊内部优化：它们被实现为反转集合——不会直接存储所有允许的字符（Unicode字符数量庞大，这样做效率极低），而是存储一小部分被禁止的字符，默认所有其他字符都属于允许范围。

当你创建一个空的CharacterSet（这是标准的「包含型」集合，初始不包含任何字符），再调用formUnion(.urlPathAllowed)时，这个操作会把反转集合转换为标准的包含型集合。但转换过程无法完全复刻原反转集合的逻辑，最终生成的集合意外包含了原.urlPathAllowed所排除的字符（比如:），所以第一个示例中的:不会被编码。

而直接使用.urlPathAllowed时，它会按照原反转集合的规则工作：:属于被禁止的字符，因此会被编码。

解决方法 #

• 若只需使用.urlPathAllowed的默认规则，直接引用即可，像第二个示例那样。
• 若需要基于.urlPathAllowed扩展允许的字符，不要从空集合开始，而是直接复制预定义集合再修改：

var set = CharacterSet.urlPathAllowed
// 比如添加允许冒号
set.insert(":")

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user501836