如何通过反射获取带默认关联值的Swift枚举的所有case？

问题背景 #

定义了带默认关联值的Swift枚举：

enum Foo {
    case bar(value: String? = nil)
    case baz(value: String? = nil)
}

每个case的关联值都有默认值nil，要让这类枚举遵循CaseIterable协议，通常需要手动实现allCases：

enum Foo: CaseIterable {
    case bar(value: String? = nil)
    case baz(value: String? = nil)

    static var allCases: [Foo] = [bar(), baz()]
}

但由于存在多个此类枚举，希望通过自定义协议统一实现，减少重复代码。尝试了基于Mirror的反射方案，但无法正常获取带默认值的枚举实例。

原方案失效原因 #

原方案中，Mirror(reflecting: self)获取的是枚举类型的静态成员，每个child.value实际是对应case的无参构造器函数（类型为() -> Self），而非枚举实例。直接将构造器函数添加到数组会因类型不匹配导致失败，必须调用构造器才能得到带默认关联值的实例。

可行的通用实现方案 #

方案1：反射+构造器调用的通用协议 #

定义一个继承自CaseIterable的协议，通过反射获取每个case的构造器并调用，生成带默认值的枚举实例：

protocol DefaultAssociatedCaseIterable: CaseIterable {}

extension DefaultAssociatedCaseIterable {
    static var allCases: [Self] {
        let typeMirror = Mirror(reflecting: self)
        return typeMirror.children.compactMap { child in
            // 调用无参构造器，获取带默认关联值的枚举实例
            guard let caseConstructor = child.value as? () -> Self else {
                return nil
            }
            return caseConstructor()
        }
    }
}

使用方式：只需让枚举遵循该协议即可，无需额外实现：

enum Foo: DefaultAssociatedCaseIterable {
    case bar(value: String? = nil)
    case baz(value: String? = nil)
}

// 测试输出：[Foo.bar(value: nil), Foo.baz(value: nil)]
print(Foo.allCases)

方案2：编译时代码生成（适合大量枚举场景） #

如果项目中有大量此类枚举，可借助SwiftSyntax编写代码生成脚本，在编译阶段自动为每个枚举生成allCases的实现。这种方式完全避免运行时反射开销，且代码维护更高效。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Tiny Tim