【WWDC 2014】带您一览苹果全新编程语言Swift

Apple在WWDC 2014开发者大会上发布了用于Mac OS X和iOS编程的新一代编程语言Swift。

在真正能够使用Swift之前，SF先带大家从Apple的Beta版文档中，简单的一览Swift的基础用法。

SEGMENTFAULT声明：本文是根据**未发布版本**的文档编译整理而成的。
我们无法保证苹果公司未来实际发布的软件，与本文的情况完全一致。

注：不要错过文章末尾的《SF简评Swift》部分！

101：最基本语法

• 编译型（LLVM）
• 等同众多解释型语言的实时输入、实时执行（Playground）
• 全局域自动执行(无需主函数)
• 行尾无分号
• Hello world：println("Hello world")
• 注释使用//和/* */。但块注释可以嵌套。
  例如：/* A /* B */ C */就是合法的。
• =运算符仅用于赋值
  与C不同：var = value不是一个合法的表达式
  与C一致的是==运算符仍然是判断

变量与数据类型

• 弱类型
• 变量：var length = 10
• 常量：let MAX_LENGTH = 100
• 强制类型：var length: Double = 10 (var or let)
• 完全禁止隐式转换，例如这个是错误的：
  println("Length = " + length + " cm")
  必须这样写：
  println("Length = " + String(length) + " cm")
  但是在字符串中嵌入数字有一种简写法：
  println("Length = \(length) cm")

空值

• 空值表示为nil
• 必须使用?，显式指定变量可以赋空值：var optionalString: String? = nil （定义或运行时均可）
• nil在逻辑判断中被隐式转换为false （这与通常的变量值不得隐式转换不同）

另外，如果待引用的变量值可能是nil，一般需要先行判断。但在Swift中，可以在下标、方法或对象成员的引用之前加?。
这个语法表示如果?前边的是nil，则后边的调用全部省略，整个表达式的值是nil。

WWDC 2014会上，Craig Federighi 直接展示了这个用法，将数行带有预判断的代码缩成了一行：

数组与字典

• 全部使用方括号包裹
• 数组：[value 1, value 2, value 3]
• 数组下标从0开始
• 字典：["key1": value 1, "key2": value 2]
• 空数组：[]，空字典：[:]

流程控制

注意：Swift中任何条件判断，必须使用真正的布尔值表达式！数值不会按照“0/非0”的习惯规则隐式转换为true，而是一律报错。

条件分支

if 判断

if condition 1 {
    code for condition 1
} else if condition 2 {
    code for condition 2
} else {
    code for none of above
}

• if语句中，小括号可选，大括号必须。

switch 多出口分支

switch variable {
    case value 1:
        code for value 1
    case value 2:
        code for value 1
    default:
        code for none of abolve
}

• 无需break
• 可以一次比较多个值：case value 1, value 2: （值1或值2）
• 比较条件不限于值，可以使用自定义的语句：case let x where x > 10:
• default分支不得省略。

循环

for-in 遍历循环

for var_iterator in iterated_array {
    code within loop
}

• 循环字典：for (key, value) in iterated_dictionary
• 使用..指定整数的范围：for index in 1..5

for-condition-increment C风格循环

for var index = 0; index < 3; ++index {
    code within loop
}

while 循环

while condition {
    code
}

do {
    code
} while condition

函数

定义与调用

func greet(name: String, day: String) -> String {
    return "Hello \(name), today is \(day)."
}
greet("Bob", "Tuesday")

• 一次传入多个值：定义func f1(p1: Int...) -> Int {code} 调用f1(1, 2, 3)
• 一次返回多个值：return (3.59, 3.69, 3.79) （借助tuple）

函数允许嵌套。子函数共享父函数的变量作用域：

func returnFifteen() -> Int {
    var y = 10
    func add() {
        y += 5
    }
    add()
    return y
}
returnFifteen()

闭包特性

函数本身是一种数据类型。函数可以作为返回值：

func makeIncrementer() -> (Int -> Int) {
    func addOne(number: Int) -> Int {
        return 1 + number
    }
    return addOne
}
var increment = makeIncrementer()
increment(7)

也可以把函数本身，作为参数传递给其他函数：

func hasAnyMatches(list: Int[], condition: Int -> Bool) -> Bool {
    for item in list {
        if condition(item) {
            return true
        }
    }
    return false
}
func lessThanTen(number: Int) -> Bool {
    return number < 10
}
var numbers = [20, 19, 7, 12]
hasAnyMatches(numbers, lessThanTen)

但必须注意类型必须严格等同。

可以使用{}定义匿名函数。可以在花括号内的第一行，使用in关键字定义参数和返回值：

numbers.map({
    (number: Int) -> Int in
    let result = 3 * number
    return result
})

• 但也可以在类型已知的情况下省略之。例如：numbers.map({ number in 3 * number })
  这个单行的闭包，只接受一个参数并返回表达式的值。
• 也可以使用数字引用参数。例如：sort([1, 5, 3, 12, 2]) { $0 > $1 }
  这个传参方式类似Shell。

对象与类

定义与实例化

定义：

class Shape {
    var numberOfSides = 0
    var name: String
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
    func simpleDescription() -> String {
        return "A shape with \(numberOfSides) sides."
    }
}

实例化：

var shape = Shape("Triangle")
shape.numberOfSides = 3
println(shape.simpleDescription())

• 构造：init(name: String) {self.name = name}
• 析构：deinit() {code}

继承与多态

• 继承在类名后边加:
• 使用super关键字引用父类
• 多态必须显式使用override关键字

class Square: NamedShape {
    var sideLength: Double
    init(sideLength: Double, name: String) {
        self.sideLength = sideLength
        super.init(name: name)
        numberOfSides = 4
    }
    func area() -> Double {
        return sideLength * sideLength
    }
    override func simpleDescription() -> String {
        return "A square with sides of length \(sideLength)."
    }
}
let test = Square(sideLength: 5.2, name: "my test square")
test.area()
test.simpleDescription()

属性（property）

能够自定义赋值或取值的代码的变量被称为属性（property）。

• 使用get自定义取值，使用set自定义赋值
• get代码段中使用return返回取值结果
• set代码段中固定使用newValue来表示传入的值
• 也可以使用willSet和didSet，在赋值前后执行代码（不影响赋值本身）

class Circle {
    init(radius: Double) {
        self.radius = radius
    }
    var radius: Double {
        didSet {
            perimeter = radius * 6.28
        }
    }
    var perimeter: Double {
        get {
            return 6.28 * radius
        }
        set {
            radius = newValue / 6.28
        }
    }
}
circle = Circle(10)
circle.perimeter // 62.8
circle.perimeter = 31.4
circle.radius // 5

枚举与结构体

使用enum创建枚举量。枚举量有轻度的对象特性——可以在枚举量中使用方法。

enum Rank: Int {
    case Ace = 1
    case Two, Three, Four, Five, Six, Seven, Eight, Nine, Ten
    case Jack, Queen, King
    func simpleDescription() -> String {
        switch self {
            case .Ace:
                return "ace"
            case .Jack:
                return "jack"
            case .Queen:
                return "queen"
            case .King:
                return "king"
            default:
                return String(self.toRaw())
        }
    }
}
let ace = Rank.Ace
let aceRawValue = ace.toRaw() // 1

使用toRaw和fromRaw转换原始值和字面值：

if let convertedRank = Rank.fromRaw(11) {
    let jackDescription = convertedRank.simpleDescription() // "Jack"
}
let jackIndex = Rank.toRaw(Rank.Jack) // 11

上边的例子中，由于扑克牌存在数字意义的原始值，所以从Ace开始提供了一个1，而后按顺序自动增加。但Swift的枚举类型，为了没有数字意义的枚举量，也支持不使用原始值的定义方法：enum Color {case Red, Green, Blue}

也可以在枚举量上开辟变量空间，用来存储一些必要的值：

enum ServerResponse {
    case Result(String, String)
    case Error(String)
}

let success = ServerResponse.Result("6:00 am", "8:09 pm")
let failure = ServerResponse.Error("Out of cheese.")

switch success {
    case let .Result(sunrise, sunset):
        let serverResponse = "Sunrise is at \(sunrise) and sunset is at \(sunset)."
    case let .Error(error):
        let serverResponse = "Failure... \(error)"
}

结构体

结构体使用struct定义，其定义语法和类非常相似。结构体支持构造器、成员方法等类的特性。

注意：结构体是按值传递的，而类/对象是按引用传递的。

struct Card {
    var rank: Rank
    var suit: Suit
    func simpleDescription() -> String {
        return "The \(rank.simpleDescription()) of \(suit.simpleDescription())"
    }
}
let threeOfSpades = Card(rank: .Three, suit: .Spades)
let threeOfSpadesDescription = threeOfSpades.simpleDescription()

协议和扩展

使用protocol定义协议：

protocol ExampleProtocol {
    var simpleDescription: String { get }
    mutating func adjust()
}

协议可以用在类、枚举和结构体上。

class SimpleClass: ExampleProtocol {
    var simpleDescription: String = "A very simple class."
    var anotherProperty: Int = 69105
    func adjust() {
        simpleDescription += " Now 100% adjusted."
    }
}
var a = SimpleClass()
a.adjust()
let aDescription = a.simpleDescription

struct SimpleStructure: ExampleProtocol {
    var simpleDescription: String = "A simple structure"
    mutating func adjust() {
        simpleDescription += " (adjusted)"
    }
}
var b = SimpleStructure()
b.adjust()
let bDescription = b.simpleDescription

用extension定义扩展，用来为已有的类型增加新的功能：

extension Int: ExampleProtocol {
    var simpleDescription: String {
        return "The number \(self)"
    }
    mutating func adjust() {
        self += 42
    }
}
7.simpleDescription

泛型

使用<>声明泛型：

func repeat<ItemType>(item: ItemType, times: Int) -> ItemType[] {
    var result = ItemType[]()
    for i in 0..times {
        result += item
    }
    return result
}
repeat("knock", 4)

泛型可以用在类、枚举和结构体上。

// Reimplement the Swift standard library's optional type
enum OptionalValue<T> {
    case None
    case Some(T)
}
var possibleInteger: OptionalValue<Int> = .None
possibleInteger = .Some(100)

使用where对泛型提出一些约束：

func anyCommonElements <T, U where T: Sequence, U: Sequence, T.GeneratorType.Element: Equatable, T.GeneratorType.Element == U.GeneratorType.Element> (lhs: T, rhs: U) -> Bool {
    for lhsItem in lhs {
        for rhsItem in rhs {
            if lhsItem == rhsItem {
                return true
            }
        }
    }
    return false
}
anyCommonElements([1, 2, 3], [3])

---

SF简评Swift

Swift无疑是本次WWDC 2014中，贴近苹果开发者的最大亮点。

Swift并不是对语言思想的本质革新，而是从当前的各种优秀语言中博采众家之长，从而制成为苹果平台提供的优秀工具。

Swift尤其是对于各种“坑”的处理非常用心。例如：

• 嵌套注释
• 封锁隐式类型转换
• 封锁隐式逻辑判断
• ……

这些对于新手和老手而言，都是好的。“减轻新手痛苦，节约老手时间”——我想起了这一句广告词。

我们相信Swift（至少在部分场合下）作为Objective-C的代用语言，将在苹果开发过程中发挥不可或缺的作用。

我们目前主要对Swift存疑的地方有：

1. 浮夸的Benchmark数据。
   WWDC大会上Swift宣传相对Python等语言数十至数百倍的性能提升，是一种纯粹的广告口径——因为优秀编程语言之间出现如此巨大的性能差距，这本身就不太现实。我们期待将来能有第三方，对Swift本身给出资料和样例数据充分的公正的Benchmark。
2. Swift的开源程度。
   编程语言作为系统基础工具，其行为的透明性是非常关键的。斯诺登把世界吓怕了——希望自己的代码能够放心使用，而不至于在编程语言这一层面，就存在被植入预期以外的行为，这是现在的某些开发者客观存在的一个合理担忧。
3. Swift的应用领域。
   Swift究竟会成为一门通用的编程语言，还是只是作为苹果SDK的一部分而存在？这一点和Swift的开源程度是有重叠的——开源也许就意味着广为使用，而闭源就等同于Swift专用于苹果平台。

我们不愿意做任何的预先判断，只期待Swift公布后实际的表现如何。

Swift相关阅读推荐

语言介绍

苹果官方文档：（Pre-relase，发布前版本）
A Swift Tour, The Swift Programming Language, iOS Developer Library — Pre-Release
本文很多内容来自于对该文档的翻译。
来自其他作者的同一译文：来自苹果的编程语言——Swift简介

网络讨论

如何评价 Swift 语言？
新发布的 Swift 语言对初学者来说是新的机遇吗？

---

SegmentFault编译原创文章，转载请遵守本站相关声明。
外文原作者：Apple Inc.
编译与原创部分：沙渺
责任编辑：沙渺