为什么 Swift 在某些链式调用中会抛出“无法在不可变值上使用变异成员”，而在其他链式调用中则不会？

Question

在 Swift 中，我有一个自定义的 Deque 结构，其中包含用于添加和删除元素的各种变异方法。当我链接 Deque.pushBack(contentsOf: ...) 等方法调用时，遇到错误“无法在不可变值上使用变异成员：函数调用返回不可变值”。然而，当我在像 b 这样的变量上使用相同的链接模式时，它工作得很好。有人可以解释为什么会发生这种情况吗？这与 match 函数是全局函数有关吗？我该如何解决这个问题？

 struct Deque {
     private var arrayDeque: [Int] = []
     
     mutating func pushFront(_ element: Int) {
         arrayDeque.insert(element, at: 0)
     }
     
     @discardableResult
     mutating func pushFront(contentsOf elements: Int...) -> Deque {
         for element in elements.reversed() {
             pushFront(element)
         }
         return self
     }
     
     mutating func pushBack(_ element: Int) {
         arrayDeque.append(element)
     }
     
     @discardableResult
     mutating func pushBack(contentsOf elements: Int...) -> Deque {
         for element in elements {
             pushBack(element)
         }
         return self
     }
     
     @discardableResult
     mutating func popFront() -> Deque? {
         guard !isEmpty else { return nil }
         var copy = self
         copy.arrayDeque.removeFirst()
         return copy
     }
     
     @discardableResult
     mutating func popBack() -> Deque? {
         guard !isEmpty else { return nil }
         var copy = self
         copy.arrayDeque.removeLast()
         return copy
     }
     
     var isEmpty: Bool {
         return arrayDeque.isEmpty
     }
     
     var count: Int {
         return arrayDeque.count
     }
     
     func peekFront() -> Int? {
         return arrayDeque.first
     }
     
     func peekBack() -> Int? {
         return arrayDeque.last
     }
 }

 func match(_ xs: Deque) -> Bool { ... }

 // gives me error
 let a = match(Deque().pushBack(contentsOf: 1, 2, 1, 2, 1))

 // works fine
 var b = Deque()
 let b2 = b.pushBack(contentsOf: 1, 2, 1, 2, 1)
 let b3 = match(b2)

错误：无法在不可变值上使用变异成员：函数调用返回不可变值

我试图理解为什么 Swift 在这些场景中表现不同，以及如何在链接方法调用自定义数据结构时确保行为一致。任何见解或解释将不胜感激！ （我是新手，如果你能用基本术语解释那就太好了，谢谢）

还有 chatGPT 解释：“实例的可变性：如果您在实例上链接可变方法，请确保实例本身是可变的（用 var 声明）。否则，您将无法应用实例所做的更改方法。”，以及关于如何“是因为在 Swift 中，当你像示例 a 那样链接方法调用时，中间结果是不可变的。”

Answer 1

没有任何“技术”原因不允许您这样做，但在大多数情况下。对返回值调用变异函数很可能是一个错误。 （另请参阅）考虑一个相当人为的示例：

var deque = Deque()
func returnADeque() -> Deque { return deque }

// suppose this is allowed
returnADeque().pushBack(1)

这实际上不会修改全局变量

deque

。

Deque

是一个结构体（值类型），因此

returnADeque

返回它的副本。这同样适用于初始化器。从调用者的角度来看，初始化器只是一个函数，它返回它正在初始化的任何类型的实例。假设

pushBack

没有

return self

，那么

Deque().pushBack(contentsOf: 1, 2, 1, 2, 1)

不会做任何有用的工作。您创建一个

Deque

，然后将一些数字推入其中，然后丢弃它，而不使用您推入的任何内容。要执行此链接，您可以将

Deque

更改为具有不同语义的类（引用类型）。您还可以为每个函数制作两个版本 - 一种不是

mutating

并返回

self

用于链接，另一种是

mutating

并且不返回

self

。

 mutating func pushBack(contentsOf elements: Int...) {
     for element in elements {
         pushBack(element)
     }
 }

func pushedBack(contentsOf elements: Int...) -> Deque {
    var copy = self
    // normally you can reuse the mutating function here, but because pushBack
    // takes a variadic Int..., it is not possible in this case
    for element in elements {
        copy.pushBack(element)
    }
    return copy
}

允许链接的方法应使用动词的过去分词，以遵循标准库中使用的

命名约定

。 shuffle() 与

shuffled()

、

reverse()

与

reversed()

等