Swift Academy · Урок

Создание собственных ленивых последовательностей

Создавайте собственные последовательности с ленивым вычислением.

Урок 4 из 413 шагов

«Создание собственных ленивых последовательностей» — бесплатный урок Swift Academy на CoddyKit. Это урок 4 из 4. Ты можешь прочитать весь урок бесплатно ниже — а потом практиковать его прямо в браузере с встроенным редактором кода и ИИ-репетитором 24/7. Это часть пути обучения Swift Academy, и твой прогресс синхронизируется между веб-версией и приложением CoddyKit. Курс Swift Academy содержит 4 уроков всего.

Зачем нужны собственные ленивые последовательности

Помимо map и filter, вы можете создавать собственные последовательности с ленивым вычислением, например для бесконечных генераторов или дорогих вычисляемых потоков stream, которые должны запускаться по требованию.

Тип LazySequence

Вызов .lazy оборачивает коллекцию в тип, соответствующий LazySequenceProtocol. Добавляемые вами операции возвращают новые ленивые обёртки:

let view = [1, 2, 3].lazy
let mapped = view.map { $0 * 2 }
print(Array(mapped))  // [2, 4, 6]  -- LazyMapSequence

Последовательность на основе получения данных

Пользовательские последовательности работают по принципу получения данных: каждый вызов итератора вычисляет следующее значение только по запросу. Вот генератор Fibonacci:

struct Fibonacci: Sequence, IteratorProtocol {
    var a = 0, b = 1
    mutating func next() -> Int? {
        let r = a
        (a, b) = (b, a + b)
        return r
    }
}
print(Array(Fibonacci().prefix(6)))  // [0, 1, 1, 2, 3, 5]

Бесконечная последовательность с ленивым потреблением

Поскольку значения извлекаются по требованию, бесконечная последовательность безопасна, если вы берёте конечную часть:

struct Naturals: Sequence, IteratorProtocol {
    var n = 1
    mutating func next() -> Int? { defer { n += 1 }; return n }
}
print(Array(Naturals().prefix(4)))  // [1, 2, 3, 4]

Соответствие LazySequenceProtocol

Добавление соответствия LazySequenceProtocol позволяет вашему собственному типу также лениво объединяться в цепочку с помощью map/filter:

struct Counter: Sequence, IteratorProtocol, LazySequenceProtocol {
    var n = 0; let limit: Int
    mutating func next() -> Int? {
        guard n < limit else { return nil }
        defer { n += 1 }
        return n
    }
}
print(Array(Counter(n: 0, limit: 3).map { $0 * 10 }))  // [0, 10, 20]

sequence(first:next:)

Стандартная библиотека предоставляет конструктор для пользовательских ленивых последовательностей без создания нового типа:

let powers = sequence(first: 1) { $0 <= 16 ? $0 * 2 : nil }
print(Array(powers))  // [1, 2, 4, 8, 16, 32]

sequence(state:next:)

Передавайте между шагами более сложное состояние:

let fibs = sequence(state: (0, 1)) { (s: inout (Int, Int)) -> Int? in
    let r = s.0
    s = (s.1, s.0 + s.1)
    return r
}
print(Array(fibs.prefix(6)))  // [0, 1, 1, 2, 3, 5]

Обёртка AnySequence

Скрывайте конкретный тип за AnySequence, когда предоставляете API:

func evens(upTo n: Int) -> AnySequence<Int> {
    AnySequence((0...n).lazy.filter { $0 % 2 == 0 })
}
print(Array(evens(upTo: 8)))  // [0, 2, 4, 6, 8]

Ленивый вычисляемый поток

Откладывайте дорогостоящую работу до фактического потребления каждого элемента:

let stream = (1...5).lazy.map { (n: Int) -> Int in
    print("computing \(n)")
    return n * n
}
print(stream.first!)  // computing 1, then 1

Остановка генератора

Возвращайте nil из next(), чтобы корректно завершить последовательность:

let countdown = sequence(state: 3) { (s: inout Int) -> Int? in
    guard s > 0 else { return nil }
    defer { s -= 1 }
    return s
}
print(Array(countdown))  // [3, 2, 1]

Объединение всего

Объединяйте пользовательский генератор с ленивыми операторами, создавая конвейер, работающий по требованию:

let primesIsh = sequence(first: 2) { $0 < 20 ? $0 + 1 : nil }
    .lazy
    .filter { n in (2..<n).allSatisfy { n % $0 != 0 } }
print(Array(primesIsh))  // [2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19]

Быстрая проверка

Что обозначает конец пользовательской последовательности IteratorProtocol?

Итоги

Вы узнали о собственных ленивых последовательностях:

  • .lazy создаёт обёртки LazySequenceProtocol
  • Реализуйте Sequence и IteratorProtocol; next() возвращает nil для остановки
  • Используйте sequence(first:next:) и sequence(state:next:) как быстрые конструкторы
  • Оборачивайте последовательность в AnySequence, чтобы скрыть конкретные типы

Курс завершён! Далее: подробное изучение closures.

Можно начать бесплатно

Изучай Swift с ИИ-репетитором — бесплатно

Пиши и запускай код прямо в браузере, получай мгновенную помощь от ИИ-репетитора 24/7 и продолжи учиться на сайте или в приложении.

Курсы
122
Уроки
409

Часто задаваемые вопросы

Урок «Создание собственных ленивых последовательностей» бесплатный?

Да — полный текст урока «Создание собственных ленивых последовательностей» бесплатно доступен здесь в веб-версии. Чтобы практиковать его интерактивно (встроенный редактор кода и ИИ-репетитор 24/7) и разблокировать остальной курс Swift Academy, подпишись на CoddyKit PRO. Курс Swift Academy содержит 4 уроков всего.

Чему я научусь в уроке «Создание собственных ленивых последовательностей»?

Создавайте собственные последовательности с ленивым вычислением. Ты практикуешь Swift Academy с помощью реального кода, который запускаешь прямо в браузере, и ИИ-репетитор 24/7 отвечает на твои вопросы во время урока.

Нужен ли мне опыт, чтобы начать Swift Academy?

Предыдущий опыт не требуется. Swift Academy на CoddyKit структурирован для всех уровней — от новичков до продвинутых, поэтому ты можешь начать отсюда или с самого начала и учиться в своем темпе. Это урок 4 из 4.

Сколько времени занимает урок «Создание собственных ленивых последовательностей»?

Большинство уроков CoddyKit занимают около 5–10 минут. Каждый из них компактный и интерактивный, поэтому ты постоянно делаешь прогресс и продолжаешь с того же места в веб-версии и приложении.

Можно ли писать и запускать код в этом уроке Swift Academy?

Да. Каждый урок Swift Academy включает встроенный редактор кода, поэтому ты пишешь и запускаешь реальный код прямо в браузере и получаешь моментальную обратную связь от AI — локальная установка не требуется.

Все уроки этого курса

  1. Свойство lazy
  2. Ленивые map и filter
  3. Компромиссы ленивого и немедленного вычисления
  4. Создание собственных ленивых последовательностей
← Назад к Swift Academy