[Swift] Character型をStrideableに準拠させる

動機

標準では、下記のコードはエラーになります。

for s in "A"..."Z" {
//          ^ error: protocol 'Sequence' requires that 'String' conform to 'Strideable'
}

for c in Character("A")...Character("Z") {
//                     ^ error: protocol 'Sequence' requires that 'Character' conform to 'Strideable'
}

let a = Array(Character("A")...Character("Z"))
//            ^ error: missing argument label 'arrayLiteral:' in call

ClosedRange<String>やClosedRange<Character>が、Strideableに準拠していないからです。
よって、Array(1...10)のようなArray(Character("A")...Character("Z"))の書き方も使えません。

そこで、CharacterをStrideableに準拠させます。

Character型をStrideableに準拠させる

ただし、ASCIIコード限定です。

extension Character: @retroactive Strideable {
    public func advanced(by n: Int) -> Self {
        let nextValue = self.asciiCode + n
        assert(nextValue < 128, "Out of bounds. \(nextValue)")
        return Character(UnicodeScalar(nextValue)!)
    }
    public func distance(to x: Self) -> Int {
        return x.asciiCode - self.asciiCode
    }
}
extension Character {
    var asciiCode: Int { Int(self.asciiValue ?? 0) }
}

使えるようになりました

for c in Character("A")...Character("Z") {
    print(c, terminator: " ")
}
//A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 

for c in stride(from: Character("z"), through: Character("v"), by: -1) {
    print(c, terminator: " ")
}
//z y x w v 

let a = Array(Character("A")...Character("Z"))
//["A", "B", "C", "D", "E", "F", "G", "H", "I", "J", "K", "L", "M", "N", "O", "P", "Q", "R", "S", "T", "U", "V", "W", "X", "Y", "Z"]

よく使う文字セットを定義しておく

struct AsciiChars {
    static let chars: ClosedRange<Character> = Character(0)...Character(127)
    static let printable: ClosedRange<Character> = " "..."~"
    static let number:    ClosedRange<Character> = "0"..."9"
    static let uppercase: ClosedRange<Character> = "A"..."Z"
    static let lowercase: ClosedRange<Character> = "a"..."z"
}
extension Character {
    init(_ value: UInt8) { self.init(UnicodeScalar(value)) }
    var isPrintable: Bool { AsciiChars.printable.contains(self) }
}
func stride(from: Character, to: Character) -> StrideThrough<Character> { stride(from: from, through: to, by: 1) }
func stride(from: Character, downTo: Character) -> StrideThrough<Character> { stride(from: from, through: downTo, by: -1) }

例

for c in AsciiChars.uppercase {
    print(c, terminator: " ")
}
//A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 

print(String(Array(AsciiChars.lowercase)))
//abcdefghijklmnopqrstuvwxyz

for c in (Character("S")...Character("U")).reversed() {
    print(c, terminator: " ")
}
//U T S 

for c in stride(from: Character("z"), downTo: Character("v")) {
    print(c, terminator: " ")
}
//z y x w v 

CharacterSet型を使う

CharacterSetは、標準でいくつか 文字セットされています。

主な文字セット

CharacterSet.alphanumerics
CharacterSet.capitalizedLetters
CharacterSet.decimalDigits
CharacterSet.lowercaseLetters
CharacterSet.uppercaseLetters
CharacterSet.punctuationCharacters
CharacterSet.symbols
CharacterSet.newlines
CharacterSet.whitespaces
CharacterSet.whitespacesAndNewlines

しかし、Sequenceに準拠していないので、for文で使えません。

for c in CharacterSet.alphanumerics {
//                    ^ error: for-in loop requires 'CharacterSet' to conform to 'Sequence'
}

直接、準拠させたいところですが、7ビットのASCIIコード限定ということもあり、Sequence に準拠したラッパーを作成することで実現します。

extension CharacterSet {
    struct ASCIICharacterIterator: IteratorProtocol {
        private var current = 0
        let set: CharacterSet
        init(set: CharacterSet) {
            self.set = set
        }
        mutating func next() -> Character? {
            while current < 128 {
                let value = current
                current += 1
                if let scalar = UnicodeScalar(value), set.contains(scalar) {
                    return Character(scalar)
                }
            }
            return nil
        }
    }
    struct ASCIICharacterSequence: Sequence {
        let set: CharacterSet
        func makeIterator() -> ASCIICharacterIterator {
            ASCIICharacterIterator(set: set)
        }
    }
    var asciiCharacters: ASCIICharacterSequence {
        ASCIICharacterSequence(set: self)
    }
}

for c in CharacterSet.alphanumerics.asciiCharacters {
    print(c, terminator: " ")
}
//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z 

ClosedRange<Character>では表現できない（文字コードが連続していない）文字セットをイテレートできるので、こちらの方が 汎用性が高いです。

目的

使う頻度は少ないと思いますが、Character型をイテレートできると便利です。

おまけ

Character.isXXXX の結果を一覧表にしました。

凡例　◯ : true

以上、ご参考まで。