Преобразование типов

При определении иерархии классов мы можем использовать объекты производного класса везде, где требуеются объекты базового класса. Например, следующие классы:

class Person{
    var name: String
    var age: Int
            
    init(name: String, age: Int){
        self.name = name
        self.age = age
    }
    func display(){
        print("Имя: \(name)  Возраст: \(age)")
    }
}
        
class Employee : Person{
    var company: String
    init(name: String, age: Int, company: String) {
        self.company = company
        super.init(name:name, age: age)
    }
    override func display(){
        print("Имя: \(name)  Возраст: \(age)  Сотрудник компании: \(company)")
    }
    func work(){
        print("\(self.name) работает")
    }
}

Поскольку класс Employee наследуется от класса Person, то везде, где требуется объект Person, мы можем использовать объект Employee:

func getInfo(p: Person){
    p.display()
}
        
let tom: Employee = Employee(name:"Tom", age: 23, company: "Google")
let bob: Person = Employee(name: "Bob", age: 28, company: "Apple")

getInfo(p: tom)     // Имя: Tom  Возраст: 23  Сотрудник компании: Google
getInfo(p: bob)     // Имя: Bob  Возраст: 28  Сотрудник компании: Apple

И в данном случае никаких ошибок не возникнет. И компилятор автоматически преобразует объекты Employee к типу Person.

Но теперь рассмотрим другую ситуацию:

let bob: Person = Employee(name: "Bob", age: 28, company: "Apple")
print(bob.company)      // ! Ошибка: у типа Person нет свойства company
bob.work()              // ! Ошибка: у типа Person нет метода work

В данном случае константа bob представляет тип Person, но хранит ссылку на объект Employee, у которого есть свойство company и метод work. Однако у типа Person их нет. И в данном случае константа bob воспринимается имеено объект Person, объект Person не обязательно должен представлять объект Employee.

Или другой пример:

func getInfo(p: Employee){
    p.display()
}
        
let bob: Person = Employee(name: "Bob", age: 28, company: "Apple")
getInfo(p: bob)     // ! Ошибка: bob представляет объект Person, а не Employee

Функция getInfo принимает объект Employee, однако константа bob представляет именно объект Person, несмотря на то, что хранит ссылку на объект Employee, поэтому автоматически мы ее передать в этот метод не можем.

Нисходящее преобразование

Что же делать, если переменная / константы представляет объект базового типа, однако нам необходимо его использовать как объект производного типа? В этом случае необходимо применить нисходящее преобразование типов (downcasting). Для этого применяется оператор as!:

func getInfo(p: Employee){
    p.display()
}
        
let bob: Person = Employee(name: "Bob", age: 28, company: "Apple")
        
print((bob as! Employee).company)       // Apple
        
(bob as! Employee).work()               // Bob работает
        
getInfo(p: (bob as! Employee))          // Имя: Bob  Возраст: 28  Сотрудник компании: Apple

let bobEmpl = bob as! Employee
bobEmpl.work()

Безопасное преобразование

Хотя оператор as! позволяет преобразовать объект одного типа в другой, тем не менее мы можем столкнуться с ошибкой:

let tom: Person = Person(name:"Tom", age: 23)
let tomEmpl: Employee = tom as! Employee

Здесь константа tom хранит ссылку на объект Person, а не Employee. Поэтому при попытке преобразования к типу Employee мы получим ошибку. Чтобы избежать подобных ошибок, следует проверять тип перед преобразованием типов с помощью оператора is:

let tom: Person = Person(name:"Tom", age: 23)
if tom is Employee{
    let tomEmpl: Employee = tom as! Employee
    tomEmpl.work()
}        
        
let bob: Person = Employee(name: "Bob", age: 28, company: "Apple")
if bob is Employee{
    let bobEmpl = bob as! Employee
    bobEmpl.work()
}

В качестве альтернативы мы можем преобразовывать объект в тип Optional с помощью оператора as?, а затем проверять на nil:

let tom: Person = Person(name:"Tom", age: 23)

let tomEmpl: Employee? = tom as? Employee
if tomEmpl != nil{
    tomEmpl!.work()
}        
        
let bob: Person = Employee(name: "Bob", age: 28, company: "Apple")
let bobEmpl = bob as? Employee
if bobEmpl != nil{
    bobEmpl!.work()
}

Также можно сократить код следующим образом с помощью оператора ?.:

let tom: Person = Person(name:"Tom", age: 23)
(tom as? Employee)?.work()
        
let bob: Person = Employee(name: "Bob", age: 28, company: "Apple")
(bob as? Employee)?.work()