• 如何在 swift 中做单位转换
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前言
Swift 系统 API Foundation 框架有许多有用的实现,可以让我们的代码生活更轻松。其中一个不太为人知,但非常有用的是单位的转换,今天来讲讲这个功能。Measurement 和 Unit 类型是 Foundation 框架提供的一套用于处理物理量和单位的系统。这套系统的设计目的是为了简化不同单位之间的转换和计算,从而让处理涉及物理单位的代码变得更加简洁、安全和易于理解。

Measurement
Measurement 是一个泛型结构体,用于表示带有单位的量。它包含两个主要的属性:value 和 unit。value 是一个 Double 类型,表示量的数值;unit 则是 Unit 类型或其子类的实例,表示量的单位。

Unit 和 Dimension
Unit 是一个表示特定物理单位的类。Swift 标准库中定义了许多 Unit 的子类,用于表示不同类型的物理单位,比如长度、质量、速度等。这些子类中的一些还继承自 Dimension,Dimension 类提供了额外的功能,比如支持单位之间的转换。

如何使用
了解了基本概念之后,我们来看看如何使用。
1、创建 Measurement:
首先创建一个 10 米的 Measurement,调用 Measurement 的初始化方法,传入值和单位:

let distance = Measurement(value: 10, unit: UnitLength.meters)
2、单位转换
然后只需要调用 converted 方法即可进行单位转换,比如,我们将 10 米转换为英尺:
let distance = Measurement(value: 10, unit: UnitLength.meters)
let distanceInFeet = distance.converted(to: .feet)
print("\(distanceInFeet.value) 英尺") // 打印 32.8 英尺
3、进行计算
可以直接对 Measurement 实例进行加减运算,结果会自动处理:
let distance = Measurement(value: 10, unit: UnitLength.meters)
let anotherDistance = Measurement(value: 100, unit: UnitLength.meters)
let totalDistance = distance + anotherDistance
print("总长度为: \(totalDistance.value) 米")  // 总长度为: 110.0 米

需要注意的是,同单位只能和同单位的数量进行计算,不同单位(比如长度和重量)计算将会报错。

4、自定义单位
虽然 Foundation 提供了二十多种预定义的单位,但有时候没有你想要的,你可能需要自定义单位。可以通过继承 Dimension 来实现,比如我们来自定义个速度单位:
class UnitSpeed: Dimension {
    static let metersPerSecond = UnitSpeed(symbol: "m/s", converter: UnitConverterLinear(coefficient: 1.0))
    static let kilometersPerHour = UnitSpeed(symbol: "km/h", converter: UnitConverterLinear(coefficient: 1.0 / 3.6))

    override class func baseUnit() -> Self {
        return metersPerSecond as! Self
    }
}
在上边这个事例中,我们继承 Dimension 声明了一个新的速度单位,总共有两个单位米/秒和千米/小时,这样我们就可以用自己自定义的单位了:
let speed = Measurement(value: 90, unit: UnitSpeed.kilometersPerHour)
let speedInMetersPerSecond = speed.converted(to: .metersPerSecond)
print("每秒: \(speedInMetersPerSecond.value) 米") // 每秒: 25.0 米

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