Swift中OptionSet能否包含64个以上成员？是否有解决办法？

你观察到的现象并非OptionSet本身的固有限制，而是rawValue所使用的整数类型的位数限制导致的。

问题原因 #

默认情况下你用Int作为OptionSet的rawValue类型：

• 在64位系统中，Int是64位有符号整数，其有效位范围是0到62位（第63位是符号位）。
• 当执行1 << 64或1 << 65时，会触发整数溢出，结果被截断为0，导致多个选项共享同一个rawValue，最终contains判断出错。

示例代码（问题复现） #

struct Options: OptionSet {
    let rawValue: Int

    static let options0 = Options(rawValue: 1 << 0)
    static let options1 = Options(rawValue: 1 << 1)
    // ... 省略中间选项
    static let options63 = Options(rawValue: 1 << 63)
    
    // rawValue = 0，溢出导致
    static let options64 = Options(rawValue: 1 << 64)
    // rawValue = 0，溢出导致
    static let options65 = Options(rawValue: 1 << 65)
}

let options: Options = [.options64]

precondition(!options.contains(.options65)) // 触发断言失败，因为两者rawValue都是0

解决办法 #

通过更换rawValue的整数类型，即可支持更多选项：

• 如果需要64个成员：改用UInt64作为rawValue类型。UInt64是64位无符号整数，有效位范围是0到63位，刚好支持64个独立选项。
• 如果需要超过64个成员：使用UInt128（Swift 5.5+支持），它能提供128位无符号整数空间，支持最多128个独立选项。
• 极端需求（超过128个成员）：自定义符合BinaryInteger协议的大整数类型，实现更大位数的支持。

修复后的示例代码

struct Options: OptionSet {
    let rawValue: UInt128

    static let options0 = Options(rawValue: 1 << 0)
    static let options1 = Options(rawValue: 1 << 1)
    // ... 省略中间选项
    static let options63 = Options(rawValue: 1 << 63)
    static let options64 = Options(rawValue: 1 << 64)
    static let options65 = Options(rawValue: 1 << 65)
}

let options: Options = [.options64]

precondition(!options.contains(.options65)) // 断言成功，判断正确

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Cheok Yan Cheng