Swift中如何为关联类型添加协议约束？

问题核心是当给R协议的关联类型NType添加: N约束后，M1中使用[N]作为n的类型会报错，原因是Swift中协议本身并不遵循自己，N作为协议类型，无法满足NType: N的约束（该约束要求NType是遵循N的具体类型）。

解决方案（Swift 5.7+） #

使用Swift 5.7引入的any关键字表示存在类型，同时调整协议约束，确保NType可以是任意遵循N的类型（包括存在类型）：

protocol N: AnyObject { }
class N1: N { }
class N2: N { }

protocol R {
    associatedtype NType: AnyObject, N
    var n: [NType] { get set }
}

class M1: R {
    // 使用any N表示任意遵循N的对象类型
    var n: [any N] = [N1(), N2()]
}

class M2: R {
    var n: [N1] = [N1(), N1()]
}

原理说明 #

• any N是存在类型，代表任意遵循N的具体对象类型，它满足AnyObject, N的约束；
• 给N协议添加AnyObject约束是因为我们的实例都是类（N1、N2是类），确保any N只能引用类实例；
• 这样M1的n可以存放不同的N协议遵循者，M2的n则只能存放N1实例，完全符合需求。

替代方案（兼容旧Swift版本） #

如果无法使用Swift 5.7+，可以调整R协议的设计，通过扩展添加约束：

protocol N { }
class N1: N { }
class N2: N { }

protocol R {
    associatedtype NType
    var n: [NType] { get set }
}

// 扩展约束：所有遵循R的类型，其NType要么是N，要么是遵循N的具体类型
extension R where NType: N { }

class M1: R {
    var n: [N] = [N1(), N2()]
}

class M2: R {
    var n: [N1] = [N1(), N1()]
}

这种方式既保留了M1使用[N]的能力，又确保了所有遵循R的类型的NType符合N相关的类型要求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jan12