Swift语法介绍

2014.6.3日,苹果公布最新编程语言Swift,Swift是一种新的编程语言,用于iOS和OS X应用的开发,没有C的兼容性限制,Swift采用安全的编程模式,增加了现代功能,使编程变得容易,更灵活,更有趣,Swift的重新设计,依靠成熟和备受喜爱的Cocoa, Cocoa Touch 框架,是重新构想软件如何开发的机会。
swift

以下为语法介绍

原文:A Swift Tour

传统建议新语言的第一个程序是打印“Hello world”,对于Swift是下面的一行代码

println("Hello, world")

如果你用C或者Objective-C编写过代码,这段句法会感觉熟悉,在Swift中,这是一行完整的代码,不需要引入单独的库比如输入输出或者字符串操作,在全局作用域下编写的代码会作为程序的入口,所以你也不需要main函数,你同样不需要在每段代码后面写分号

这次tour将教你使用Swift编程的足够信息,完成各种编程任务,如果你有不理解也不用担心,本次演示的任何内容在后面的章节中都有详细的介绍

简单赋值

使用 let定义常量,使用var定义变量,常量的值不需要在编译的时候知道,但你必须只设置一次,这意味着你可以使用常量来定义这样的数值:一次决定,多处使用

var myVariable = 42
myVariable = 50
let myConstant = 42

常量和变量必须为你指定的类型,但是你并不需要总是显示的指定类型,创建变量或者常量时,直接提供一个数值让编译器知道他的类型,下面的例子中,编译器指定myVariable为整型,因为他的初始值是一个整型

如果初始值没有足够的信息(比如没有初始值),可以在变量后面指定一个类型,通过冒号分割

let implicitInteger = 70
let implicitDouble = 70.0
let explicitDouble: Double = 70

数值不会隐式的转换成另一种类型,你必须转换成另一种类型,显式的指定类型

let label = "The width is "
let width = 94
let widthLabel = label + String(width)

有更简单的方式让字符串中包含数值:在小括号中编写数值,并在括号之前写上(\),如下例:

let apples = 3
let oranges = 5
let appleSummary = "I have \(apples) apples."
let fruitSummary = "I have \(apples + oranges) pieces of fruit."

使用中括号[]创建数组和字典,通过序号或者key来访问集合中的元素

var shoppingList = ["catfish", "water", "tulips", "blue paint"]
shoppingList[1] = "bottle of water"

var occupations = [
  "Malcolm": "Captain",
  "Kaylee": "Mechanic",
]
occupations["Jayne"] = "Public Relations"

创建一个空的数组或者字典,使用下面的初始化语法

let emptyArray = String[]()
let emptyDictionary = Dictionary<String, Float>()

如果类型信息可以被断定,你可以写一个空数组[],或者一个空的字典[:],比如当你为一个变量设置新的值,或者给函数传递一个参数

shoppingList = []   // Went shopping and bought everything.

控制流

使用if和switch判断条件,使用for-in, for, while和do-while 循环,条件或者循环参数的小括号是可选的,但是主体的花括号是必须的

let individualScores = [75, 43, 103, 87, 12]
var teamScore = 0
for score in individualScores {
  if score > 50 {
    teamScore += 3
  } else {
    teamScore += 1
  }
}
teamScore

if声明中,条件必须是Boolean表达式,这意味着类似 if score{…}de的写法是错误的,不会隐式的与0比较

你可以将if和let结合使用,这意味着数值为可选,可选值可能是一个数值也可能是nil表示值缺失,在类型后面标记问号(?)表示这个值为可选

var optionalString: String? = "Hello"
optionalString == nil

var optionalName: String? = "John Appleseed"
var greeting = "Hello!"
if let name = optionalName {
  greeting = "Hello, \(name)"
}

如果可选值为nil,条件为flase,代码会被跳过,否则会进入并设置常量,使得变量在代码体中可用

Switch支持任何类型和多种操作符,不限于整型和相等操作

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

在执行完匹配的条件后,程序将跳出选择条件,不会继续到下一个条件,所以不需要在每个条件中指定break

let interestingNumbers = [
  "Prime": [2, 3, 5, 7, 11, 13],
  "Fibonacci": [1, 1, 2, 3, 5, 8],
  "Square": [1, 4, 9, 16, 25],
]
var largest = 0
for (kind, numbers) in interestingNumbers {
  for number in numbers {
    if number > largest {
      largest = number
    }
  }
}
largest

使用while重复一段代码块知道条件改变,循环条件也可以放在后面,这样可以确保循环被至少调用一次

var n = 2
while n < 100 {
  n = n * 2
}
n

var m = 2
do {
  m = m * 2
} while m < 100
m

可以使用序号遍历,既可以使用.. 指定序号范围,也可以写完整的表达式

var firstForLoop = 0
for i in 0..3 {
  firstForLoop += i
}
firstForLoop

var secondForLoop = 0
for var i = 0; i < 3; ++i {
  secondForLoop += 1
}
secondForLoop

函数与闭包

使用 func声明一个函数,通过函数名和参数调用一个函数,使用 -> 声明函数返回类型

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

使用值组表示多个数值返回

func getGasPrices() -> (Double, Double, Double) {
  return (3.59, 3.69, 3.79)
}
getGasPrices()

函数还可以设置可变参数,会将他们整合到一个数组中

func sumOf(numbers: Int...) -> Int {
  var sum = 0
  for number in numbers {
    sum += number
  }
  return sum
}
sumOf()
sumOf(42, 597, 12)

函数可以嵌套,嵌套函数可以访问外部函数的声明的变量,对于很长或者复杂的函数,你可以使用嵌套函数来组织代码

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

函数也是一种类型(第一等类型),这意味着你可以返回一个函数作为函数返回值

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

函数还可以作为另一个函数的参数

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)

闭包实际上是函数的一种特殊形式,你可以写一个闭包,使用花括号({})包裹代码,没有函数名,使用 in 来分隔传入参数和返回类型

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

你可以选择更简洁的闭包方式,当一个闭包类型已知,比如某个委托的回调函数,你可以省略它的参数和返回类型,单声明的闭包默认会返回这个唯一的声明变量

numbers.map({ number in 3 * number })

你可以通过序号替代名称来访问参数,这种方式尤其适合非常短的闭包

sort([1, 5, 3, 12, 2]) { $0 > $1 }

对象和类

使用class创建类,类中的属性声明与常量和变量声明一样,只是他位于这个类的上下文中,同样的函数和方法声明也一样

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

创建一个类实例,使用类名加括号,使用点操作符访问实例的属性和方法

var shape = Shape()
shape.numberOfSides = 7
var shapeDescription = shape.simpleDescription()

这个版本的Shape类缺少一些重要的东西:用于初始化这个类的构造器,可以使用init来创建

class NamedShape {
  var numberOfSides: Int = 0
  var name: String

  init(name: String) {
    self.name = name
  }

  func simpleDescription() -> String {
    return "A shape with \(numberOfSides) sides."
  }
}

注意,使用self来就区别传入参数的name和自身的name属性,构造器中的构造参数与函数参数的传递方式一样,所有的属性都需要指定值,可以在声明时指定(如numberOfSides)也可以在构造函数中指定(如name)

如果你希望在对象被回收时执行清除动作,可以使用deinit创建一个析构器

子类名包含在父类名称之后,使用冒号分隔,类不需要从任何标准的根类继承,所以你可以包含或者忽略父类

子类中的重写方法需要标记上override,如果没有 override,会被编译器检查出错,同样编译器还会检测带override标志的函数是否真的存在于父类中

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()

除了简单属性外,属性还可以具备getter和setter方法

class EquilateralTriangle: NamedShape {
  var sideLength: Double = 0.0

  init(sideLength: Double, name: String) {
    self.sideLength = sideLength
    super.init(name: name)
    numberOfSides = 3
  }

  var perimeter: Double {
  get {
    return 3.0 * sideLength
  }
  set {
    sideLength = newValue / 3.0
  }
  }

  override func simpleDescription() -> String {
    return "An equilateral triagle with sides of length \(sideLength)."
  }
}
var triangle = EquilateralTriangle(sideLength: 3.1, name: "a triangle")
triangle.perimeter
triangle.perimeter = 9.9
triangle.sideLength

在perimeter的setter函数中,新值隐式的命名为newValue,你也可以在set后面的括号中提供一个显式的名称

注意EquilateralTriangle类的构造函数有三步:

1、为子类声明的属性设置值

2、调用父类构造器

3、改变父类定义的属性值,如何用到方法或者getter, setter的工作可以在这之后执行

如果你不需要控制属性,但需要在属性设置前后做些处理,可以使用willSet和didSet,举例,下面的类中可以确保三角形边长与方形边长相同

class TriangleAndSquare {
  var triangle: EquilateralTriangle {
  willSet {
    square.sideLength = newValue.sideLength
  }
  }
  var square: Square {
  willSet {
    triangle.sideLength = newValue.sideLength
  }
  }
  init(size: Double, name: String) {
    square = Square(sideLength: size, name: name)
    triangle = EquilateralTriangle(sideLength: size, name: name)
  }
}
var triangleAndSquare = TriangleAndSquare(size: 10, name: "another test shape")
triangleAndSquare.square.sideLength
triangleAndSquare.triangle.sideLength
triangleAndSquare.square = Square(sideLength: 50, name: "larger square")
triangleAndSquare.triangle.sideLength

类中的方法与函数有一个重要区别,函数参数名只在函数体中使用,但方法的参数名在调用方法时也需要(除了第一个参数),默认不论是调用方法时还是在方法内,方法的参数名都是相同的,你可以指定另一个名称用于方法内

class Counter {
  var count: Int = 0
  func incrementBy(amount: Int, numberOfTimes times: Int) {
    count += amount * times
  }
}
var counter = Counter()
counter.incrementBy(2, numberOfTimes: 7)

当使用可选参数时,可以在方法或者属性操作符前加上(?),如果?前是nil,所有?后面的内容都会忽略,整个表达式的值为nil

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

枚举与结构

使用enum创建枚举,与类或者其他可命名的类型一样,枚举可以定义方法

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()

上面的例子中,枚举中的原始值类型是int,所以你必须指定第一个原始值,余下的会按顺序指定,你也可以使用浮点数或者字符串作为枚举的原始类型

使用toRaw和fromRaw函数转换枚举值和原始值

if let convertedRank = Rank.fromRaw(3) {
  let threeDescription = convertedRank.simpleDescription()
}

枚举中的成员数值必须是实际的值,不能通过其他方式设置,实际上对于没有原始值的情况,你也不能为他设置一个

enum Suit {
  case Spades, Hearts, Diamonds, Clubs
  func simpleDescription() -> 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.simpleDescription()

注意枚举中的Hearts成员引用的两种方式:当指派给常量hearts时,使用了Suit.Hearts全名称,而在switch中,使用了.Hearts,因为self
已经知道是suit,在知道类型时,你可以使用这种缩写
使用struct创建结构,结构支持许多类似类的功能,比如方法和构造函数,两者最大的区别是,结构是值传递,类为引用传递

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()

枚举成员实例可以拥有关联值,相同枚举成员可以有不同的关联值,你可以在创建实例时设置关联值,关联值与原始值不同,同一个枚举成员的所有实例有相同的原始值,但可以有不同的关联值
举个例子,考虑从服务中获取日升日落的时间,服务可以响应这些信息或者一些异常信息

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)"
}

注意从VerverResponse中获取的日升日落的具体数值可以在switch条件中获取

协议和扩展

使用protocol声明一个协议

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

类,枚举,结构都可以使用协议

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

注意,在SimpleStructure声明中使用mutating关键词用于标示这个方法会修改结构,而SimpleClass中不需要设置mutating标志,是因为类中的方法总是会修改这个类
使用extension为一个已存在的类型增加函数,比如新的方法或者计算属性,你可以使用扩展,保证任意类型具有相同的协议,不管这个类型是从框架还是类库中来的

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

你可以像其他命名类型一样使用协议名称,比如,创建一个由类型不同但使用相同协议的对象组成的集合,当你使用这些类型时,可以当做一个协议类型来使用,协议以外的方法将不可用

let protocolValue: ExampleProtocol = a
protocolValue.simpleDescription
// protocolValue.anotherProperty  // Uncomment to see the error

虽然protocolValue在运行时是SimpleClass类型,但编译器会以ExampleProtocol对待,这意味你可以避免访问协议以外的方法

泛型

尖括号中的名称用于创建一个泛型的函数和类型

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

也可以用同样的方式在类,枚举,结构中使用泛型

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

在类型名后使用where指定需求列表,比如指定类型必须实现某个协议,或者要求两种类型相同,或者要求具有某个特定的超类

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])

一般情况下,你可以忽略where,在括号后面简单的写一个协议名或者类型,比如,这与相同


一 − = 0