Swift Type Parameter Packs：如何返回元组而非数组？

原可运行代码 #

最初基于KeyPath实现的版本可正常运行，借助可变泛型返回对应类型的元组：

protocol ComponentAccessible {}

extension ComponentAccessible { 
    func components<each T>(_ keyPaths: repeat KeyPath<Self, each T>) -> (repeat each T) {
        { (repeat self[keyPath: each keyPaths]) }()
    } 
}

// MARK: - Usage 
extension URL: ComponentAccessible {}
let url = URL(string: "https://example.com/path")!
url.components(\.scheme, \.host, \.path)

问题场景 #

尝试改用PartialKeyPath重写时，代码无法编译：

extension ComponentAccessible {
    func components<each T>(_ keyPaths: PartialKeyPath<Self>...) -> (repeat each T) {
        keyPaths.map { self[keyPath: $0] }
    }
}

编译失败核心原因：可变参数...会把传入的KeyPath打包成数组，map返回的也是数组类型，与方法声明的元组返回类型不匹配。

解决方案 #

要返回元组，必须放弃可变参数，改用可变泛型的repeat语法处理参数，同时处理PartialKeyPath取值后的类型转换：

基础实现（强制转换） #

extension ComponentAccessible {
    func components<each T>(_ keyPaths: repeat PartialKeyPath<Self>) -> (repeat each T) {
        return (repeat self[keyPath: each keyPaths] as! each T)
    }
}

• 用repeat语法接收任意数量的PartialKeyPath参数，对应构建相同元素数量的元组
• 由于PartialKeyPath取值返回Any，需强制转换为泛型参数each T，调用时必须保证每个KeyPath对应的类型与泛型匹配，否则会触发运行时崩溃

安全实现（可选转换） #

如果想避免运行时崩溃，可将返回类型改为可选元组：

extension ComponentAccessible {
    func components<each T>(_ keyPaths: repeat PartialKeyPath<Self>) -> (repeat each T?) {
        return (repeat self[keyPath: each keyPaths] as? each T)
    }
}

这种写法会将每个元素转换为对应类型的可选值，类型不匹配时返回nil，安全性更高。

使用示例 #

extension URL: ComponentAccessible {}
let url = URL(string: "https://example.com/path")!
let parts = url.components(\.scheme, \.host, \.path)
// 基础实现中，parts 类型为 (String?, String?, String)
// 安全实现中，parts 类型为 (String??, String??, String?)

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Roman