Swift协议实现Visitor模式报Cannot specialize non-generic type错误如何解决

Swift 中带关联类型的协议不属于泛型类型，默认不支持使用<类型参数>的方式直接特化，你编写的Visitor<U>写法不符合语法规则，因此编译器会抛出Cannot specialize non-generic type 'Visitor'错误。

方案1：全版本兼容方案 #

该方案支持所有Swift版本，无额外运行时开销，通过给visit方法添加泛型约束实现类型匹配校验：

protocol Visitor {
    associatedtype T
    func processValue(_ value : T)
}

protocol FiFo {
    associatedtype U
    func enqueue(_ : U)
    func dequeue() -> U
    // 泛型约束要求传入的Visitor实现类的关联类型T与当前FiFo的U类型一致
    func visit<V: Visitor>(_ visitor : V) where V.T == U
}

编译期会自动校验入参Visitor的类型是否匹配，完全满足你的需求。

方案2：Swift 5.7+ 简化写法 #

如果项目最低支持Swift 5.7（对应Xcode 14及以上版本），可以给Visitor协议声明主关联类型，即可使用你最初预期的尖括号特化写法：

// 声明主关联类型T
protocol Visitor<T> {
    associatedtype T
    func processValue(_ value : T)
}

protocol FiFo {
    associatedtype U
    func enqueue(_ : U)
    func dequeue() -> U
    // 不透明类型约束，效果与方案1完全等价，写法更简洁
    func visit(_ visitor : some Visitor<U>)
}

// 具体的Int类型Visitor实现
struct IntVisitor: Visitor {
    func processValue(_ value: Int) {
        print("处理Int值：\(value)")
    }
}

// FiFo的具体实现
struct MyFiFo<Element>: FiFo {
    private var elements: [Element] = []
    
    mutating func enqueue(_ element: Element) {
        elements.append(element)
    }
    
    mutating func dequeue() -> Element {
        elements.removeFirst()
    }
    
    func visit<V: Visitor>(_ visitor: V) where V.T == Element {
        elements.forEach(visitor.processValue)
    }
}

// 测试
var fifo = MyFiFo<Int>()
fifo.enqueue(1)
fifo.enqueue(2)
fifo.enqueue(3)
fifo.visit(IntVisitor()) // 正常运行，依次输出三个Int值

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Thomas