Swift - 将协议数组向上转换为超级协议数组会导致错误

在 Swift 中，我注意到我可以向上转换一个符合名为的协议的对象，比方说SubProtocol到另一个称为SuperProtocol这是一个超级协议SubProtocol。但我不能对协议数组做同样的事情。这是我在 Playground 中运行的示例代码：

protocol SuperProtocol {
}

protocol SubProtocol: SuperProtocol {
}

class MyObject: SubProtocol {
}

let value1: SubProtocol = MyObject()
let value2: SuperProtocol = value1 // No error here. Upcasting works.

let array1: [SubProtocol] = [MyObject()]
let array2: [SuperProtocol] = array1 // Error here "Cannot convert value of type '[SubProtocol]' to specified type '[SuperProtocol]'"

这似乎违反直觉，我想知道为什么这是不允许的。

原因与协议与类的继承方式不同有关。

首先考虑协议可以有默认实现， 例如：

protocol MammalLocomotion {
    func legs() -> Int
}

extension MammalLocomotion {
    func legs () -> Int {
        return 2
    }
}

protocol CowLocomotion : MammalLocomotion {

}

extension CowLocomotion {
    func legs () -> Int {
        return 4
    }
}

让我们创建符合这些协议的类：

class Mammal : MammalLocomotion {

}

class Cow : Mammal, CowLocomotion {

}

let mammal = Mammal()
let cow = Cow()

Their legs()方法的响应符合我们的预期：

mammal.legs() // 2
cow.legs() // 4

但现在我们来投射cow to Mammal:

let cowAsMammal : Mammal = cow

cowAsMammal.legs() // 2

cow原来有4条腿，但现在它有了2。这是因为，对于协议，当前已知的类型决定了使用哪个默认实现。因此，转换数组不起作用 - 我认为原因是数组转换会意外地改变其所包含对象的行为。

解决方法

正如您所指出的，这是行不通的：

let farm : [CowLocomotion] = [Cow(), Cow(), Cow()]
let mammalFarm : [MammalLocomotion] = farm // doesn't work

如果需要，您可以通过将数组映射到所需的协议来解决此限制：

let farm = [Cow(), Cow(), Cow()]

farm.forEach { print($0.legs()) } // prints 4, 4, 4

let mammalFarm = farm.map { $0 as MammalLocomotion }

mammalFarm.forEach { print($0.legs()) } // prints 2, 2, 2

有关协议如何继承的更多信息，请参阅今年 WWDC 的面向协议的 Swift 编程会议 -文字记录在这里.