Swift 编程语言学习

Hello World:

print(Hello World)

本文已使用Swift3更新。v3的主要更新见Swift 3 更新

快速上手

// 常量变量
let constVar = "100"
var value = 0
var red, green, blue: Double

// 数组
var str1 = "AAA"
var str2 = "BBB"
var array:[String] = [str1, str2]
array.append("CCC")
for str in array {
    print("str: \(str)")
}
var myStr = array[2]

// 字典
var dict:[String: String] = ["Key1":"Val1", "Key2":"Val2"]
dict["Key3"] = "Val3"
dict["Key2"] = nil // delete Key2
for (key, val) in dict {
    print("key: \(key), value:\(val)")
}

// 枚举
enum CollisionType: Int {
    case Player = 1
    case Enemy = 2
}
var type = CollisionType.Player

// 函数
func doIt() -> Int {
    return 0
}
func doIt(a:Int, b:Int) -> Int {
    return a+b
}

// 类
class Shape {
    var numberOfSides: Int = 0
    var name: String

    init(name: String) {
        self.name = name
    }
    deinit {  // 析构函数，如果你需要
    }

    func simpleDescription() -> String {
        return "\(self.name) with \(numberOfSides) sides."
    }
}
var shape = Shape(name: "Box")
shape.numberOfSides = 7
var shapeDescription = shape.simpleDescription()
print(shapeDescription)  // Box with 7 sides.

类型

基本类型： nil, Int, Float/Double, Bool, String, Optional

集合类型： Array, Set, Dictionary

复合类型： Tuple, Function

命名类型： Class, Struct, Enum, Protocol

Int(UInt, Int, UInt8(16,32,64), Int8(16,32,64), UInt8.min, UInt8.max), 32位平台Int为Int32, 64为Int64, UInt同理

String类型支持Unicode. Unicode标量写成u{n} ("u{24}","u{1F496}")

Double(64位浮点)、Float(32位浮点)

类型别名（type aliases）

typealias AudioSample = UInt16
var maxAmplitudeFound = AudioSample.min  // maxAmplitudeFound现在是0

元组

元组类型使用逗号隔开并使用括号括起来的0个或多个类型组成的列表

var a = (1,2,”haha”)

集合类型

Swift的Array类型被桥接到Foundation中的NSArray类

var someInts = [Int]()  // 空数组
var threeDoubles = [Double](repeating:0.0, count: 3)  // [0.0, 0.0, 0.0]
var sixDoubles = threeDoubles + [0.1, 0.2, 0.3] // [0, 0, 0, 0.1, 0.2, 0.3]
var talkList = ["ha", "xi", "mi", "ga", "he", "wa"]
talkList[2...4] = ["hehe", "yoyo"]  // 利用下标来一次改变一系列数据值
talkList // ["ha", "xi", "hehe", "yoyo", "wa"]
talkList.insert("kao", at: 0) // ["kao", "ha", "xi", "hehe", "yoyo", "wa"]

Swift的Set类型被桥接到Foundation中的NSSet类

var letters = Set<Character>()
print("letters is of type Set<Character> with \(letters.count) items.")
letters.insert("a")
letters = []  // letters 现在是一个空的 Set, 但是它依然是 Set<Character> 类型
// 使用数组字面量来构造集合
var favoriteGenres: Set<String> = ["Rock", "Classical", "Hip hop"]

集合类型的哈希值,比如a==b,因此必须a.hashValue == b.hashValue,Swift 的所有基本类型(比如String,Int,Double和Bool)默认都是可哈希化的

Swift的Dictionary类型被桥接到Foundation的NSDictionary类。

let airports = ["YYZ": "Toronto Pearson", "LHR": "London Heathrow"]
let airportCodes = [String](airports.keys) // ["LHR", "YYZ"]
let airportNames = [String](airports.values) // ["London Heathrow", "Toronto Pearson"]

运算符

Swift 支持 C 语言中的全部位运算符

Swift 中是可以对浮点数进行求余的

8 % 2.5   // Swift3不在支持
8.truncatingRemainder(dividingBy: 2.5) // Swift3

Swift 提供恒等===和不恒等!==

请注意，“等价于”（用三个等号表示，===）与“等于”（用两个等号表示，==）的不同：

“等价于”表示两个类类型（class type）的常量或者变量引用同一个类实例。
“等于”表示两个实例的值“相等”或“相同”，判定时要遵照设计者定义的评判标准，因此相对于“相等”来说，这是一种更加合适的叫法。

空合运算符(a ?? b): 表达式a必须是Optional类型默认值,b的类型必须要和a存储值的类型保持一致, 是对以下代码的简短表达方法

a != nil ? a! : b

与C语言中的算术运算符不同，Swift中的算术运算符默认是不会溢出的，如果允许溢出行为，使用溢出运算符(&+，&-，&*)

Optional类型

当基础类型（整形、浮点、布尔等）没有值时，是不能使用的。一个Optional值未经初始化时为nil。

var str: String?      //未被初始化，nil
var nIndex: Int? = 2  //初始化为2，Optional(2)

强制解析（forced unwrapping）

使用!来获取一个不存在的可选值会导致运行时错误。使用!来强制解析值之前，一定要确定可选包含一个非nil的值。

if convertedNumber != nil {
    // 输出 "convertedNumber has an integer value of 123."
    print("convertedNumber has an integer value of \(convertedNumber!).")
}

隐式解析

let possibleString: String? = "An optional string."
let forcedString: String = possibleString! // 需要惊叹号来获取值
let assumedString: String! = "An implicitly unwrapped optional string."
let implicitString: String = assumedString  // 不需要感叹号

if assumedString != nil {
    print(assumedString)  // 输出 "An implicitly unwrapped optional string."
}
if let definiteString = assumedString {
    print(definiteString)  // 输出 "An implicitly unwrapped optional string."
}

可选链式调用

// residence为optional类型,无论numberOfRooms属性是否为optional类型，roomCount将为Int?
if let roomCount = john.residence?.numberOfRooms {
    print("John's residence has \(roomCount) room(s).")
} else {
    print("Unable to retrieve the number of rooms.")
}

可选链式调用提供了另一种访问numberOfRooms的方式，使用问号（?）来替代原来的叹号（!）,在residence后面添加问号之后，Swift 就会在residence不为nil的情况下访问numberOfRooms.

注意，Dictionary类型的键的下标返回可选类型值，故可以用可选链式调用

var testScores = ["key1": [86, 82, 84], "key2": [79, 94, 81]]
testScores["key2"]?[0]++

流程控制

条件和循环变量的括号可以省略，语句体的大括号是必须的

if语句

条件必须是一个布尔表达式, if a {...}将报错，a不会隐形地与 0 做对比

guard的执行取决于一个表达式的布尔值。我们可以使用guard语句来要求条件必须为真时，以执行guard语句后的代码。不同于if语句，一个guard语句总是有一个else分句，如果条件不为真则执行else分句中的代码。

Switch-Case

switch中匹配到的case子句之后，程序会退出switch语句，并不会继续向下运行，所以不需要在每个子句结尾写break, 如果需要贯穿可以用 fallthrough

let vegetable = "red pepper"
switch vegetable {  // Is it a spicy red pepper?
case "celery":
    print("Add some raisins and make ants on a log.")
case "cucumber", "watercress":
    print("That would make a good tea sandwich.")
case let x where x.hasSuffix("pepper"):
    print("Is it a spicy \(x)?")
default:
    print("Everything tastes good in soup.")
}

while循环 (while,repeat-while)

var n = 2
while n < 100 {
    n = n * 2
}
print(n)  // 128

var m = 2
repeat {
    m = m * 2
} while m < 100
print(m)  // 128

for循环

你可以在循环中使用 “..<”，“...” 来表示范围，也可以使用传统的写法，两者是等价的

var nLoop1 = 0
for var i = 0; i <= 3; ++i { // Swift3中已移除这种C风格的for，且移除了++操作符
    nLoop1 += i
}
var nLoop2 = 0
for i in 0...3 {  // 包含3，如果用..<就不包含3
    nLoop2 += i
}

函数

用func声明函数, swift中函数为一级类型

// ->后为返回值
func greet(name: String, day: String) -> String {
    return "Hello \(name), today is \(day)."
}

// 使用元组可以返回多个返回值
func getGasPrices() -> (Double, Double, Double) {
    return (3.59, 3.69, 3.79)
}

// 可变形参
func sumOf(numbers: Int...) -> Int {
    var sum = 0
    for number in numbers {
        sum += number
    }
    return sum
}
print(sumOf(numbers: 2, 3, 1))  // 6

// 函数是一级类型，这意味着可以作为参数传递
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(list: numbers, condition: lessThanTen)  // true

// 指定外部参数名
func sayHello(to person: String, and anotherPerson: String) -> String {
    return "Hello \(person) and \(anotherPerson)!"
}
print(sayHello(to: "Bill", and: "Ted"))  // prints "Hello Bill and Ted!"

// 如果你不想为参数设置外部参数名，用一个下划线（_）代替一个明确的参数名。
// 注意,因为第一个参数默认忽略其外部参数名称，显式地写下划线是多余的。
func someFunction(_ firstParameterName: Int, _ secondParameterName: Int) {
}
someFunction(1, 3)

注意，没有返回值的函数具有隐式的返回类型Void（或者说是空元组）

运算符函数

类和结构体可以为现有的运算符提供自定义的实现，这通常被称为运算符重载。

struct Vector2D {
    var x = 0.0, y = 0.0
}
func + (left: Vector2D, right: Vector2D) -> Vector2D {
    return Vector2D(x: left.x + right.x, y: left.y + right.y)
}
let vector = Vector2D(x: 3.0, y: 1.0)
let anotherVector = Vector2D(x: 2.0, y: 4.0)
let combinedVector = vector + anotherVector
// combinedVector 是一个新的 Vector2D 实例，值为 (5.0, 5.0)

前缀和后缀运算符: func关键字之前指定 prefix 或者 postfix 修饰符

prefix func - (vector: Vector2D) -> Vector2D {
    return Vector2D(x: -vector.x, y: -vector.y)
}

复合赋值运算符: 复合赋值运算符将赋值运算符（=）与其它运算符进行结合(如+=)。在实现的时候，需要把运算符的左参数设置成inout类型，因为这个参数的值会在运算符函数内直接被修改。

func += (inout left: Vector2D, right: Vector2D) {
    left = left + right
}

注意，不能对默认的赋值运算符（=）进行重载。只有组合赋值运算符可以被重载。同样地，也无法对三目条件运算符（a ? b : c）进行重载。

自定义运算符: 新的运算符要使用 operator 关键字在全局作用域内进行定义，同时还要指定 prefix、infix 或者 postfix 修饰符：

prefix operator +++ {}

结合性的默认值是 none，优先级的默认值 100。参考

闭包

函数是一个特殊的闭包，swift的闭包可以理解为其他语言的类似lambda表达式，形式：

{(parameters) -> returnType in
    statements
}

// closure
var numbers = [2,3,4,5]
var a = numbers.map({
    (number: Int) -> Int in
    let result = 3 * number
    return result
})
print(a)  // [6, 9, 12, 15]
// 更简单的方式: 闭包参数类型已知
var b = numbers.map({ number in 3 * number })
// 根据参数位置
let sortedNumbers = numbers.sort { $0 > $1 }
print(sortedNumbers)  // [5, 4, 3, 2]

类

构造函数为init，如果需要，用self来区分属性

如果你需要在删除对象之前进行一些清理工作，使用deinit创建一个析构函数

属性里可以添加get/set,新值名默认为newValue

如果你不需要计算属性，但是仍然需要在设置一个新值之前或者之后运行代码，使用willSet和didSet

继承：class Square: NamedShape {}，调用父类属性或方法使用super.XXX

子类如果要重写父类的方法的话，必须用override标记

延迟存储属性来避免复杂类中不必要的初始化: lazy

标记为final来防止它们被重写

下标脚本

struct TimesTable {
    let multiplier: Int
    subscript(index: Int) -> Int {
        return multiplier * index
    }
}
let threeTimesTable = TimesTable(multiplier: 3)
print("six times three is \(threeTimesTable[6])")
// 输出 "six times three is 18"

处理变量的可选值时，你可以在操作（比如方法、属性和子脚本）之前加?。如果?之前的值是nil，?后面的东西都会被忽略，并且整个表达式返回nil。否则，?之后的东西都会被运行。在这两种情况下，整个表达式的值也是一个可选值。

let optionalSquare: Square? = Square(sideLength: 2.5, name: "optional Square")
let sideLength = optionalSquare?.sideLength

类型转化

检查类型：用 is

向下转型：用类型转换操作符（as? 或 as!）

AnyObject 可以表示任何类类型的实例

Any 可以表示任何类型，包括函数类型

访问控制

对类、结构体、枚举可以设置访问级别。

public：可以访问同一模块源文件中的任何实体，在模块外也可以通过导入该模块来访问源文件里的所有实体。通常情况下，框架中的某个接口可以被任何人使用时，你可以将其设置为 public 级别。
internal：可以访问同一模块源文件中的任何实体，但是不能从模块外访问该模块源文件中的实体。通常情况下，某个接口只在应用程序或框架内部使用时，你可以将其设置为 internal 级别。
private：限制实体只能在所在的源文件内部使用。使用 private 级别可以隐藏某些功能的实现细节。

public 为最高（限制最少）访问级别，private 为最低（限制最多）访问级别。默认为 internal 级别。另外，子类的访问级别不得高于父类的访问级别、元组访问级别为成员里最低级别。

枚举和结构体

使用enum来创建一个枚举。就像类和其他所有命名类型一样，枚举可以包含方法

enum Suit {
    case Spades, Hearts, Diamonds, Clubs
    func description() -> String {
        switch self {
        case .Spades:
            return "spades"
        case .Hearts:
            return "hearts"
        case .Diamonds:
            return "diamonds"
        case .Clubs:
            return "clubs"
        }
    }
}
let hearts = Suit.Hearts
let heartsDescription = hearts.description()

枚举成员可以有实例值，相同枚举成员的实例可以有不同的值。创建实例的时候传入值即可。实例值和原始值是不同的：枚举成员的原始值对于所有实例都是相同的，而且你是在定义枚举的时候设置原始值。

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)."
    print(serverResponse)
case let .Error(error):
    let serverResponse = "Failure...  \(error)"
    print(serverResponse)
}

结构体和类基本类似，但最大一个区别在于结构体是传值，类是传引用。

struct Card {
    var suit: Suit
    func description() -> String {
        return "The Card is suit of \(suit.description)"
    }
}

协议和拓展

protocol

使用protocol来声明一个协议。类、枚举和结构体都可以实现协议。

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

实现协议中的 mutating 方法时，若是类类型，则不用写mutating关键字。而对于结构体和枚举，则必须写 mutating 关键字。

类只能单继承，协议的实现可以同时实现多个。并且协议间可以相互继承，并也能多继承。在协议继承列表中，添加class声明只能被类采纳。

class SomeClass: SomeSuperClass, FirstProtocol, AnotherProtocol {/*...*/}
protocol InheritingProtocol: SomeProtocol, AnotherProtocol {/*...*/}

协议只指定属性的名称和类型，还指定属性是只读的还是可读可写的。指定方法时不需要大括号和方法体。

协议可以指定构造器，只是在实现类中要添加required

协议前添加@objc，表示只能被objective-c的类或@objc类采纳。

extension

使用extension来为现有的类型添加功能，比如新的方法和计算属性。你可以使用扩展在别处修改定义，甚至是从外部库或者框架引入的一个类型，使得这个类型遵循某个协议。

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

泛型

在尖括号里写一个名字来创建一个泛型函数或者类型。你也可以创建泛型函数、方法、类、枚举和结构体。

func repeatItem<Item>(item: Item, numberOfTimes: Int) -> [Item] {
    var result = [Item]()
    for _ in 0..<numberOfTimes {
        result.append(item)
    }
    return result
}
repeatItem(item: "knock", numberOfTimes:4)

// Reimplement the Swift standard library's optional type
enum OptionalValue<Wrapped> {
    case None
    case Some(Wrapped)
}
var possibleInteger: OptionalValue<Int> = .None
possibleInteger = .Some(100)

关联类型

定义一个协议时，通过 typealias 关键字来指定关联类型。

protocol A {
    typealias ItemType
    /*采用ItemType的一些方法*/
}
class SubA : A {
    typealias ItemType = Int
}

错误处理

func canThrowAnError() throws {
    // 这个函数有可能抛出错误
}

// 抛出错误消息,catch捕捉
do {
    try canThrowAnError()
    // 没有错误消息抛出
} catch {
    // 有一个错误消息抛出
}

将错误转换成可选值

func someThrowingFunction() throws -> Int {/*...*/}
// someThrowingFunction()抛出一个错误，x和y的值是nil
let x = try? someThrowingFunction()
let y: Int?
do {
    y = try someThrowingFunction()
} catch {
    y = nil
}

禁用错误传递

let photo = try! loadImage("./Resources/John Appleseed.jpg")
// 禁用错误传递

指定清理操作

使用defer语句在即将离开当前代码块时执行一系列语句

func processFile(filename: String) throws {
    if exists(filename) {
        let file = open(filename)
        defer {
            close(file)
        }
        while let line = try file.readline() {
            // 处理文件。
        }
        // close(file) 会在这里被调用，即作用域的最后。
    }
}

资料

Swift Programming Language