在Swift中将可变结构转换为不可变结构

我已经搜索了很多，阅读了函数式编程，似乎找不到一个简单的答案来解决我的问题。我正在用Swift创建一个游戏实用程序库，我理解限制可变性的概念，但我正在努力为一个简单的PRNG找到一个好的实现。如果我有以下代码

public struct SplitMix64 {
    var seed: UInt64

    public mutating func nextUInt64() -> UInt64 {
        seed = seed &+ 0x9E3779B97F4A7C15
        var z: UInt64 = (seed ^ (seed >> 30)) &* 0xBF58476D1CE4E5B9
        z = (z ^ (z >> 27)) &* 0x94D049BB133111EB
        return z ^ (z >> 31)
    }
}

这是可行的，但如果我必须将其作为函数参数传递，就会产生问题，或者我必须到处使用inout装饰（通过引用传递值），这意味着其他结构函数会发生变异（这就像病毒一样通过代码传播）当您想使用一个变化的func，但不关心更新的状态时，会导致编译器错误，如果将其传递到一个没有inout的函数中，则会将其丢弃。

let random=SplitMix64（SplitMix64（1）.nextUInt64（）

我知道我可以用一种更实用的方式来实现它，比如

    public static func nextUInt64(state: UInt64) -> (state: UInt64, value: UInt64) {
        let newState = state &+ 0x9E3779B97F4A7C15
        var z: UInt64 = (newState ^ (newState >> 30)) &* 0xBF58476D1CE4E5B9
        z = (z ^ (z >> 27)) &* 0x94D049BB133111EB
        return (state: newState, value: z ^ (z >> 31))
    }

但这只会给我的库的用户带来更多问题，他们不再调用函数并获取值，而是负责跟踪状态，传入状态，返回时存储状态，并从元组中提取生成的数字。这只是一个简单的函数，其他生成器有更多的状态数据。我还可以在状态上使用inout保存元组返回，如下所示

public static func nextUInt64(state: inout UInt64) -> UInt64 {
    state = state &+ 0x9E3779B97F4A7C15
    var z: UInt64 = (state ^ (state >> 30)) &* 0xBF58476D1CE4E5B9
    z = (z ^ (z >> 27)) &* 0x94D049BB133111EB
    return z ^ (z >> 31)
}

但是，当从外部调用时，可能并不清楚发生了什么 例如，

let rand=nextUInt64（¤tState）

，因为只有&告诉您它可能会更新currentState，并且仍然需要用户跟踪变化的值，所以我不确定这是一个干净的设计

当然，在这种情况下，我可以只使用一个类，但这样我就失去了Swift中值类型的优点，而且大多数引擎都使用带有值类型的数组——当您有从值结构到类的链接时，这会变得很混乱

我的问题是-有没有更好的方法在Swift中实现它-我知道它不是函数式语言，我对OOP没有任何问题。非常感谢您的任何想法/建议

如果将（！）方法分为两部分：

• 一个

  next（）

  方法，返回一个新的

  SplitMix64

  值和更新的种子， 及
• 返回随机数的

  值

  属性

然后，您可以创建随机数，而无需改变值：

public struct SplitMix64 {
    let seed: UInt64

    public func next() -> SplitMix64 {
        return SplitMix64(seed: seed &+ 0x9E3779B97F4A7C15)
    }

    public var value: UInt64 {
        var z: UInt64 = (seed ^ (seed >> 30)) &* 0xBF58476D1CE4E5B9
        z = (z ^ (z >> 27)) &* 0x94D049BB133111EB
        return z ^ (z >> 31)
    }
}

let random = SplitMix64(seed: 1).next().next().value

如果你不关心更新的状态。如果你在乎的话 然后您仍然可以传递

SplitMix64

值，如

inout

---

表达式。

感谢您的快速回复，这非常简洁且实用-我曾读到拆分函数很好，但直到您的示例：）才有清晰的理解。我必须再仔细考虑一下，还有一些更复杂的例子，比如Xoroshiro128Plus，它从当前状态生成值，然后对当前状态进行变异（与SplitMix64相反）。因此，现实地说，要将C版本与我编写的类似于您的示例的版本进行比较，我将领先一个-.next（）.value将得到序列中的值2。