Swift语言概览

2014-06-03 13:05
基本概念
注:这一节的代码源自 The Swift Programming Language中的A Swift Tour。
 
Hello, world
类似于脚本语言,下面的代码即是一个完整的Swift程序。
  
  
    
  
  1. println("Hello, world") 
 
变量与常量
Swift使用var声明变量,let声明常量。
  
  
    
  
  1. var myVariable = 42 
  2. myVariable = 50 
  3. let myConstant = 42 
类型推导
Swift支持类型推导(Type Inference),所以上面的代码不需指定类型,如果需要指定类型:
  
  
    
  
  1. let explicitDouble : Double = 70 
Swift不支持隐式类型转换(Implicitly casting),所以下面的代码需要显式类型转换(Explicitly casting):
  
  
    
  
  1. let label = "The width is " 
  2. let width = 94 
  3. let width = label + String(width) 
字符串格式化
Swift使用\(item)的形式进行字符串格式化:
  
  
    
  
  1. let apples = 3 
  2. let oranges = 5 
  3. let appleSummary = "I have \(apples) apples." 
  4. let appleSummary = "I have \(apples + oranges) pieces of fruit." 
数组和字典
Swift使用[]操作符声明数组(array)和字典(dictionary):
  
  
    
  
  1. var shoppingList = ["catfish", "water", "tulips", "blue paint"] 
  2. shoppingList[1] = "bottle of water" 
  3.   
  4. var occupations = [ 
  5.     "Malcolm": "Captain", 
  6.     "Kaylee": "Mechanic", 
  7. occupations["Jayne"] = "Public Relations" 
一般使用初始化器(initializer)语法创建空数组和空字典:
  
  
    
  
  1. let emptyArray = String[]() 
  2. let emptyDictionary = Dictionary<String, Float>() 
如果类型信息已知,则可以使用[]声明空数组,使用[:]声明空字典。
 
控制流
概览
Swift的条件语句包含if和switch,循环语句包含for-in、for、while和do-while,循环/判断条件不需要括号,但循环/判断体(body)必需括号:
  
  
    
  
  1. let individualScores = [75, 43, 103, 87, 12] 
  2. var teamScore = 0 
  3. for score in individualScores { 
  4.     if score > 50 { 
  5.         teamScore += 3 
  6.     } else { 
  7.         teamScore += 1 
  8.     } 
可空类型
结合if和let,可以方便的处理可空变量(nullable variable)。对于空值,需要在类型声明后添加?显式标明该类型可空。
  
  
    
  
  1. var optionalString: String? = "Hello" 
  2. optionalString == nil 
  3.   
  4. var optionalName: String? = "John Appleseed" 
  5. var gretting = "Hello!" 
  6. if let name = optionalName { 
  7.     gretting = "Hello, \(name)" 
灵活的switch
Swift中的switch支持各种各样的比较操作:
  
  
    
  
  1. let vegetable = "red pepper" 
  2. switch vegetable { 
  3. case "celery": 
  4.     let vegetableComment = "Add some raisins and make ants on a log." 
  5. case "cucumber", "watercress": 
  6.     let vegetableComment = "That would make a good tea sandwich." 
  7. case let x where x.hasSuffix("pepper"): 
  8.     let vegetableComment = "Is it a spicy \(x)?" 
  9. default: 
  10.     let vegetableComment = "Everything tastes good in soup." 
其它循环
for-in除了遍历数组也可以用来遍历字典:
  
  
    
  
  1. let interestingNumbers = [ 
  2.     "Prime": [2, 3, 5, 7, 11, 13], 
  3.     "Fibonacci": [1, 1, 2, 3, 5, 8], 
  4.     "Square": [1, 4, 9, 16, 25], 
  5. var largest = 0 
  6. for (kind, numbers) in interestingNumbers { 
  7.     for number in numbers { 
  8.         if number > largest { 
  9.             largest = number 
  10.         } 
  11.     } 
  12. largest 
while循环和do-while循环:
  
  
    
  
  1. var n = 2 
  2. while n < 100 { 
  3.     n = n * 2 
  4.   
  5. var m = 2 
  6. do { 
  7.     m = m * 2 
  8. } while m < 100 
Swift支持传统的for循环,此外也可以通过结合..(生成一个区间)和for-in实现同样的逻辑。
  
  
    
  
  1. var firstForLoop = 0 
  2. for i in 0..3 { 
  3.     firstForLoop += i 
  4. firstForLoop 
  5.   
  6. var secondForLoop = 0 
  7. for var i = 0; i < 3; ++i { 
  8.     secondForLoop += 1 
  9. secondForLoop 
注意:Swift除了..还有...:..生成前闭后开的区间,而...生成前闭后闭的区间。
 
函数和闭包
 
函数
Swift使用func关键字声明函数:
  
  
    
  
  1. func greet(name: String, day: String) -> String { 
  2.     return "Hello \(name), today is \(day)." 
  3. greet("Bob", "Tuesday") 
通过元组(Tuple)返回多个值:
  
  
    
  
  1. func getGasPrices() -> (Double, Double, Double) { 
  2.     return (3.59, 3.69, 3.79) 
  3. getGasPrices() 
支持带有变长参数的函数:
  
  
    
  
  1. func sumOf(numbers: Int...) -> Int { 
  2.     var sum = 0 
  3.     for number in numbers { 
  4.         sum += number 
  5.     } 
  6.     return sum 
  7. sumOf() 
  8. sumOf(42, 597, 12) 
函数也可以嵌套函数:
  
  
    
  
  1. func returnFifteen() -> Int { 
  2.     var y = 10 
  3.     func add() { 
  4.         y += 5 
  5.     } 
  6.     add() 
  7.     return y 
  8. returnFifteen() 
作为头等对象,函数既可以作为返回值,也可以作为参数传递:
  
  
    
  
  1. func makeIncrementer() -> (Int -> Int) { 
  2.     func addOne(number: Int) -> Int { 
  3.         return 1 + number 
  4.     } 
  5.     return addOne 
  6. var increment = makeIncrementer() 
  7. increment(7) 
 
  
  
    
  
  1. func hasAnyMatches(list: Int[], condition: Int -> Bool) -> Bool { 
  2.     for item in list { 
  3.         if condition(item) { 
  4.             return true 
  5.         } 
  6.     } 
  7.     return false 
  8. func lessThanTen(number: Int) -> Bool { 
  9.     return number < 10 
  10. var numbers = [20, 19, 7, 12] 
  11. hasAnyMatches(numbers, lessThanTen) 
闭包
本质来说,函数是特殊的闭包,Swift中可以利用{}声明匿名闭包:
  
  
    
  
  1. numbers.map({ 
  2.     (number: Int) -> Int in 
  3.     let result = 3 * number 
  4.     return result 
  5.     }) 
当闭包的类型已知时,可以使用下面的简化写法:
  
  
    
  
  1. numbers.map({ number in 3 * number }) 
此外还可以通过参数的位置来使用参数,当函数最后一个参数是闭包时,可以使用下面的语法:
  
  
    
  
  1. sort([1, 5, 3, 12, 2]) { $0 > $1 } 
 
类和对象
 
创建和使用类
Swift使用class创建一个类,类可以包含字段和方法:
  
  
    
  
  1. class Shape { 
  2.     var numberOfSides = 0 
  3.     func simpleDescription() -> String { 
  4.         return "A shape with \(numberOfSides) sides." 
  5.     } 
创建Shape类的实例,并调用其字段和方法。
  
  
    
  
  1. var shape = Shape() 
  2. shape.numberOfSides = 7 
  3. var shapeDescription = shape.simpleDescription() 
通过init构建对象,既可以使用self显式引用成员字段(name),也可以隐式引用(numberOfSides)。
  
  
    
  
  1. class NamedShape { 
  2.     var numberOfSides: Int = 0 
  3.     var name: String 
  4.   
  5.     init(name: String) { 
  6.         self.name = name 
  7.     } 
  8.   
  9.     func simpleDescription() -> String { 
  10.         return "A shape with \(numberOfSides) sides." 
  11.     } 
使用deinit进行清理工作。
 
继承和多态
Swift支持继承和多态(override父类方法):
  
  
    
  
  1. class Square: NamedShape { 
  2.     var sideLength: Double 
  3.   
  4.     init(sideLength: Double, name: String) { 
  5.         self.sideLength = sideLength 
  6.         super.init(name: name) 
  7.         numberOfSides = 4 
  8.     } 
  9.   
  10.     func area() -> Double { 
  11.         return sideLength * sideLength 
  12.     } 
  13.   
  14.     override func simpleDescription() -> String { 
  15.         return "A square with sides of length \(sideLength)." 
  16.     } 
  17. let test = Square(sideLength: 5.2, name: "my test square") 
  18. test.area() 
  19. test.simpleDescription() 
注意:如果这里的simpleDescription方法没有被标识为override,则会引发编译错误。
 
属性
为了简化代码,Swift引入了属性(property),见下面的perimeter字段:
  
  
    
  
  1. class EquilateralTriangle: NamedShape { 
  2.     var sideLength: Double = 0.0 
  3.  
  4.     init(sideLength: Double, name: String) { 
  5.         self.sideLength = sideLength 
  6.         super.init(name: name) 
  7.         numberOfSides = 3 
  8.     } 
  9.  
  10.     var perimeter: Double { 
  11.     get { 
  12.         return 3.0 * sideLength 
  13.     } 
  14.     set { 
  15.         sideLength = newValue / 3.0 
  16.     } 
  17.     } 
  18.  
  19.     override func simpleDescription() -> String { 
  20.         return "An equilateral triagle with sides of length \(sideLength)." 
  21.     } 
  22. var triangle = EquilateralTriangle(sideLength: 3.1, name: "a triangle") 
  23. triangle.perimeter 
  24. triangle.perimeter = 9.9 
  25. triangle.sideLength 
 
注意:赋值器(setter)中,接收的值被自动命名为newValue。
 
willSet和didSet
EquilateralTriangle的构造器进行了如下操作:
1.为子类型的属性赋值。
2.调用父类型的构造器。
3.修改父类型的属性。
 
如果不需要计算属性的值,但需要在赋值前后进行一些操作的话,使用willSet和didSet:
  
  
    
  
  1. class TriangleAndSquare { 
  2.     var triangle: EquilateralTriangle { 
  3.     willSet { 
  4.         square.sideLength = newValue.sideLength 
  5.     } 
  6.     } 
  7.     var square: Square { 
  8.     willSet { 
  9.         triangle.sideLength = newValue.sideLength 
  10.     } 
  11.     } 
  12.     init(size: Double, name: String) { 
  13.         square = Square(sideLength: size, name: name) 
  14.         triangle = EquilateralTriangle(sideLength: size, name: name) 
  15.     } 
  16. var triangleAndSquare = TriangleAndSquare(size: 10, name: "another test shape") 
  17. triangleAndSquare.square.sideLength 
  18. triangleAndSquare.square = Square(sideLength: 50, name: "larger square") 
  19. triangleAndSquare.triangle.sideLength 
从而保证triangle和square拥有相等的sideLength。
 
调用方法
Swift中,函数的参数名称只能在函数内部使用,但方法的参数名称除了在内部使用外还可以在外部使用(第一个参数除外),例如:
  
  
    
  
  1. class Counter { 
  2.     var count: Int = 0 
  3.     func incrementBy(amount: Int, numberOfTimes times: Int) { 
  4.         count += amount * times 
  5.     } 
  6. var counter = Counter() 
  7. counter.incrementBy(2, numberOfTimes: 7) 
注意Swift支持为方法参数取别名:在上面的代码里,numberOfTimes面向外部,times面向内部。
 
?的另一种用途
使用可空值时,?可以出现在方法、属性或下标前面。如果?前的值为nil,那么?后面的表达式会被忽略,而原表达式直接返回nil,例如:
  
  
    
  
  1. let optionalSquare: Square? = Square(sideLength: 2.5, name: "optional  
  2. square") 
  3. let sideLength = optionalSquare?.sideLength 
当optionalSquare为nil时,sideLength属性调用会被忽略。
 
枚举和结构
 
枚举
使用enum创建枚举??注意Swift的枚举可以关联方法:
  
  
    
  
  1. enum Rank: Int { 
  2.     case Ace = 1 
  3.     case Two, Three, Four, Five, Six, Seven, Eight, Nine, Ten 
  4.     case Jack, Queen, King 
  5.         func simpleDescription() -> String { 
  6.         switch self { 
  7.             case .Ace: 
  8.                 return "ace" 
  9.             case .Jack: 
  10.                 return "jack" 
  11.             case .Queen: 
  12.                 return "queen" 
  13.             case .King: 
  14.                 return "king" 
  15.             default: 
  16.                 return String(self.toRaw()) 
  17.         } 
  18.     } 
  19. let ace = Rank.Ace 
  20. let aceRawValue = ace.toRaw() 
使用toRaw和fromRaw在原始(raw)数值和枚举值之间进行转换:
  
  
    
  
  1. if let convertedRank = Rank.fromRaw(3) { 
  2.     let threeDescription = convertedRank.simpleDescription() 
注意:枚举中的成员值(member value)是实际的值(actual value),和原始值(raw value)没有必然关联。
 
一些情况下枚举不存在有意义的原始值,这时可以直接忽略原始值:
  
  
    
  
  1. enum Suit { 
  2.     case Spades, Hearts, Diamonds, Clubs 
  3.         func simpleDescription() -> String { 
  4.         switch self { 
  5.             case .Spades: 
  6.                 return "spades" 
  7.             case .Hearts: 
  8.                 return "hearts" 
  9.             case .Diamonds: 
  10.                 return "diamonds" 
  11.             case .Clubs: 
  12.                 return "clubs" 
  13.         } 
  14.     } 
  15. let hearts = Suit.Hearts 
  16. let heartsDescription = hearts.simpleDescription() 
除了可以关联方法,枚举还支持在其成员上关联值,同一枚举的不同成员可以有不同的关联的值:
  
  
    
  
  1. enum ServerResponse { 
  2.     case Result(String, String) 
  3.     case Error(String) 
  4.   
  5. let success = ServerResponse.Result("6:00 am", "8:09 pm") 
  6. let failure = ServerResponse.Error("Out of cheese.") 
  7.   
  8. switch success { 
  9.     case let .Result(sunrise, sunset): 
  10.         let serverResponse = "Sunrise is at \(sunrise) and sunset is at \(sunset)." 
  11.     case let .Error(error): 
  12.         let serverResponse = "Failure... \(error)" 
结构
Swift使用struct关键字创建结构。结构支持构造器和方法这些类的特性。结构和类的最大区别在于:结构的实例按值传递(passed by value),而类的实例按引用传递(passed by reference)。
  
  
    
  
  1. struct Card { 
  2.     var rank: Rank 
  3.     var suit: Suit 
  4.     func simpleDescription() -> String { 
  5.         return "The \(rank.simpleDescription()) of \(suit.simpleDescription())" 
  6.     } 
  7. let threeOfSpades = Card(rank: .Three, suit: .Spades) 
  8. let threeOfSpadesDescription = threeOfSpades.simpleDescription() 
 
协议(protocol)和扩展(extension)
 
协议
Swift使用protocol定义协议:
  
  
    
  
  1. protocol ExampleProtocol { 
  2.     var simpleDescription: String { get } 
  3.     mutating func adjust() 
 
类型、枚举和结构都可以实现(adopt)协议:
  
  
    
  
  1. class SimpleClass: ExampleProtocol { 
  2.     var simpleDescription: String = "A very simple class." 
  3.     var anotherProperty: Int = 69105 
  4.     func adjust() { 
  5.         simpleDescription += " Now 100% adjusted." 
  6.     } 
  7. var a = SimpleClass() 
  8. a.adjust() 
  9. let aDescription = a.simpleDescription 
  10.   
  11. struct SimpleStructure: ExampleProtocol { 
  12.     var simpleDescription: String = "A simple structure" 
  13.     mutating func adjust() { 
  14.         simpleDescription += " (adjusted)" 
  15.     } 
  16. var b = SimpleStructure() 
  17. b.adjust() 
  18. let bDescription = b.simpleDescription 
 
扩展
扩展用于在已有的类型上增加新的功能(比如新的方法或属性),Swift使用extension声明扩展:
  
  
    
  
  1. extension Int: ExampleProtocol { 
  2.     var simpleDescription: String { 
  3.         return "The number \(self)" 
  4.     } 
  5.     mutating func adjust() { 
  6.         self += 42 
  7.     } 
  8. 7.simpleDescription 
 
泛型(generics)
Swift使用<>来声明泛型函数或泛型类型:
  
  
    
  
  1. func repeat<ItemType>(item: ItemType, times: Int) -> ItemType[] { 
  2.     var result = ItemType[]() 
  3.     for i in 0..times { 
  4.         result += item 
  5.     } 
  6.     return result 
  7. repeat("knock", 4) 
 
Swift也支持在类、枚举和结构中使用泛型:
  
  
    
  
  1. // Reimplement the Swift standard library's optional type 
  2. enum OptionalValue<T> { 
  3.     case None 
  4.     case Some(T) 
  5. var possibleInteger: OptionalValue<Int> = .None 
  6. possibleInteger = .Some(100) 
 
有时需要对泛型做一些需求(requirements),比如需求某个泛型类型实现某个接口或继承自某个特定类型、两个泛型类型属于同一个类型等等,Swift通过where描述这些需求:
  
  
    
  
  1. func anyCommonElements <T, U where T: Sequence, U: Sequence, T.GeneratorType.Element: Equatable, T.GeneratorType.Element == U.GeneratorType.Element> (lhs: T, rhs: U) -> Bool { 
  2.     for lhsItem in lhs { 
  3.         for rhsItem in rhs { 
  4.             if lhsItem == rhsItem { 
  5.                 return true 
  6.             } 
  7.         } 
  8.     } 
  9.     return false 
  10. anyCommonElements([1, 2, 3], [3]) 
 
Swift语言概览就到这里,有兴趣的朋友请进一步阅读The Swift Programming Language。