The Swift Programming Language学习笔记(一)——初见Swift

前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了The Swift Programming Language学习笔记(一)——初见Swift前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

Swift初见

从本文开始,我们开始学习Swift语言。参照的是苹果公司发布的The Swift Programming Language,目前的最新语言版本是2.1,此外全文可以在iBooks上搜索The Swift Programming Language下载后查阅。

中文版本可以参照swiftguide,同样在iBooks上有下载,但不一定是最新的,网页版保持与苹果官方文档最新。

下面是其他一些有用的参考,苹果官方实时保持更新。

本文首先初步了解下Swift。使用Xcode中的Playground进行代码编写和实时预览。

print("Hello,world!")

上面的代码就是Swift版本的Hello World。这就是一个完整的程序,并不需要像其他语言一样需要导入输入输出库等,全局作用域中的代码自动作为程序的入口点,从而不需要编写main函数。也不需要在语句结尾加上分号。

简单值

使用let表示常量,使用var表示变量。

无需明确声明类型,当声明并同时赋值时,编译器会自动推断类型。当初始值没有提供给足够的信息时需要显示地声明类型,在变量后使用冒号分隔。

var a = 10
a = 20
let i = 30
let d1 = 23.2
let d2: Double = 40

值不会被隐式地转换为其他类型,如果需要,请显示地转换。

let label = "The width is "
let width = 640
let widthLabel = label + String(width)
print(widthLabel)

使用反斜杠\和括号()可以快速地把值转换成字符串。

let salary1 = 1000
let salary2 = 2000
let salary3 = 3000
let say = "I earned \(salary1 + salary2 + salary3)."
print(say)

可以使用[]用来创建数组和字典,并使用下标或者键(key)来访问元素。最后一个元素后面允许有个逗号。

var list1 = ["a","b","c"]
list1[1] = "bb"
// list1[3] = "d" // 数组越界!
print(list1)

var list2 = ["BJ": "Beijing","NJ": "Nanjing",]
list2["BJ"] = "Beijing-new"
list2["SZ"] = "Shenzhen"
print(list2)    // 顺序可能打乱

使用初始化语法创建空数组或字典

let arr1 = [String]()
print(arr1)     // []

let dict1 = [String: Float]()
print(dict1)    // [:]

如果类型可以推断出来,则可以像声明变量或者给函数传参数一样使用[][:]创建空数组和字典

var arr1 = [1,2]
arr1 = []       // 可推断出来
print(arr1)     // []

var dict1 = ["Rice": 1.2,"Meat": 3.5]
dict1 = [:]     // 可推断出来
print(dict1)    // [:]

控制流

使用if和swich进行条件操作,使用for-in、for、while、repeat-while进行循环操作。条件的括号可以省略,但是语句体的括号不能省略。

var a = 10
if a > 5 {
    print("a > 5")
} else if a < 5 {
    print("a < 5")
} else {
    print("a == 5")
}

var sum = 0.0
let score = [9.2,5.4,9.1,7.6,8.4]
for i in score {        // 注意i前面的没有var了
    sum += i
}
print("sum = \(sum)")

if的条件必须是布尔表达式,其他类型不会隐式地与0比较!

使用if和let处理值缺失的情况,这些值可由可选值来代表。一个可选的值是一个具体的值或者是nil以表示值缺失。在类型后面加一个问号来标记这个变量的值是可选的。

var a: String?
print(a)            // nil
print(a == nil)     // true
var b: String? = "Hello"
print(b == nil)     // false

var optionalName: String? = "Tim"
var greeting = "Hello!"
if let name = optionalName {
    greeting = "Hello,\(name)"
}
print(greeting)     // Hello,Tim

var optionalName2: String? /*= nil*/     // optionalName2 == nil
var greeting2 = "Hello!"
if let name2 = optionalName2 {
    greeting2 = "Hello,\(name2)"
}
print(greeting2)    // Hello!

如果变量的可选值是nil,条件会判断为false,大括号中的代码会被跳过。如果不是nil,会将值赋给let后面的常量,这样代码块中就可以使用这个值了。

// let a = nil          // 报错!error: type of expression is ambiguous without more context
// var b = nil          // 报错!error: type of expression is ambiguous without more context
let c: Float            // c == nil
// let d: Float = nil      // 报错!error: nil cannot initialize specified type 'Float'
let e: Float? = nil     // e == nil
var f: Float?            // f == nil
var g: Float? = nil     // g == nil
let h: Float?
let i:Float? = nil      // i == nil

print(f)                // var运行正常
print(g)
// print(h)             // let时报错!error: variable 'h' used before being initialized
print(i)

另一种处理可选值的方法是通过使用 ?? 操作符来提供一个默认值。如果可选值缺失的话,可以使用默认值来代替。

let nickName: String? = nil
let fullName: String = "John Appleseed"
let informalGreeting = "Hi \(nickName ?? fullName)"
print(informalGreeting)     // Hi John Appleseed

switch支持任意类型的数据以及各种比较操作——不仅仅是整数以及测试相等。必须有default语句。

let vegetable = "red pepper"
switch vegetable {
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.")
}

上面的let x将匹配等式中的值赋给变量x。

switch匹配到某个子句后,执行完将退出switch语句,不再向下执行后面的case语句,因此无需写break。

字典是无序集合,使用for-in遍历时需要2个变量表示键和值,键值对的顺序可能是任意的。

let interestingNumbers = [
    "Prime": [2,3,5,7,11,13],"Fibonacci": [1,1,2,8],"Square": [1,4,9,16,25],]

for (kind,numers) in interestingNumbers {   // 多个变量需要加()
    print(kind)
    for number in numers {
        print(number)
    }
}

while和repeat-while

var sum = 0
var n = 100
while n > 0 {
    sum += n
    n--
}
print(sum)

var m = 100
var sum2 = 0
repeat {
    sum2 += m
    m--
} while m > 0
print(sum2)

循环中表示范围(不包含上届)可以使用..<,或者传统的写法,而…为闭区间

var sum1 = 0
for i in 1..<101 {
    sum1 += i
}
print(sum1)

var sum2 = 0
for var i = 1; i <= 100; i++ {      // 必须加上var!
    sum2 += i
}
print(sum2)

var sum3 = 0
for i in 1...100 {
    sum3 += i
}
print(sum3)

函数和闭包

使用func声明函数,使用->指定返回值。

func say(name: String,words: String) ->String {
    return "\(name) says,\(words)"
}
var saying = say("Tim",words: "Hello!")
print(saying)

可以使用元组让函数返回多个值,通过名称或者数字访问元组中的元素。仅当函数声明中指定了名称才可以通过名称访问元组中的元素。

func fun(data: [Int]) -> (min: Int,max: Int,sum: Int) {
    var min = data[0]
    var max = data[1]
    var sum = 0

    for i in data {
        if i < min {
            min = i
        } else if i > max {
            max = i
        }
        sum += i
    }

    return (min,max,sum)
}

var res = fun([1,6,19,28,76])     // 使用var保存的话,后续可以改变,使用let保存则不行
print(res.0)    // 1
print(res.1)    // 76
res.1 += 1
print(res.1)    // 77
print(res.sum)  // 136

函数支持可变参数,这些可变参数在函数内表现为数组。

func sumof(numbers: Int...) -> Int {
    var sum = 0

    for number in numbers {
        sum += number
    }
    return sum
}

print(sumof())
print(sumof(2,33,110))

函数可以嵌套。被嵌套的函数可以访问外侧函数的变量,使用嵌套函数可以来重构一个太长或者太复杂的函数

func returnFifteen() -> Int {
    var y = 10
    func add() {        // 没有返回值
        y += 5
    }
    print(add())        // ()
    return y
}

print(returnFifteen())  // 15

函数是第一等类型,可以作为其他另一个函数的返回值。

func makeIncrementer() -> (Int -> Int) {
    func addOne(number: Int) -> Int {
        return number + 1
    }
    return addOne
}

var fun = makeIncrementer()
print(fun(10))

函数也能作为参数传入另一函数

func isAllOdd(data: [Int],condition: (Int -> Bool)) -> Bool {
    for i in data {
        if !condition(i) {
            return false
        }
    }
    return true
}

func isOdd(number: Int) -> Bool {
    return number % 2 == 0
}

print(isAllOdd([2,18,100],condition: isOdd))

函数实际上是一种特殊的闭包:它是一段能之后被调取的代码闭包中的代码能访问闭包所建作用域中能得到的变量和函数,即使闭包是在一个不同的作用域被执行的。

func fun1(a: Int) -> (Int -> Int) {
    var b = 2
    func fun2(c: Int) -> Int {
        return a * b + c
    }
    return fun2
}

var f = fun1(10)
print(f(3))

可以使用{}来创建一个匿名闭包。使用in将参数和返回值类型声明与闭包函数体进行分离。

var numbers = [1,3]
var s = numbers.map({           // map是集合类型的方法
    (number: Int) -> Int in
    let result = 3 * number
    return result
})
print(s)

var r = numbers.map({
    (number: Int) -> Int in
    return number % 2 == 1 ? 0 : number
})
print(r)

此外有多种更简洁的创建闭包的方法。如果一个闭包的类型已知,比如作为一个回调函数,可以忽略参数的类型和返回值。单个语句闭包会把它语句的值作为结果返回。

还可以通过参数位置而不是参数名字来引用参数,这在非常短的闭包中非常有用。当一个闭包作为最后一个参数传给函数时,它可以直接跟在括号后面。当一个闭包是传给函数的唯一参数,可以完全忽略括号。

var numbers = [2,3]                     // map是集合类型的方法
var s = numbers.map({number in number * 3})
print(s)

var r = numbers.sort({$0 < $1})             // sort是集合类型的方法
print(r)

var t = numbers.sort {$0 < $1}              // sort是集合类型的方法
print(t)

对象和类

使用class和类名创建类。类中属性的声明和常量、变量声明一样,唯一的区别就是它们的上下文是类。同样,方法函数声明也一样。

要创建一个类的实例,在类名后面加上括号。使用点语法来访问实例的属性方法

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

var s = Shape()
s.numberOfSides = 4
print(s.simpleDescription())

需要构造函数来初始化类实例。使用init来创建构造器。

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

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

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

上面的self用来区别实例变量。属性都需要赋值——通过生命(numberOfSides)或者通过构造器(name)。

如果需要再删除对象前进行清理工作,使用deinit创建析构函数

定义子类需要在类名后面加上父类的名字,用:分隔。

子类如果要父类方法的话,需要使用override标记。——若不添加override标记,编译器报错,而且,编译器会检测override标记方法是否确实在父类中。

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

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

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

class Square: NamedShape {
    var sideLength: Double

    init(sideLength: Double,name: String) {
        self.sideLength = sideLength
        super.init(name: name)
        self.numberOfSides = 4
    }

    func area() -> Double {
        return sideLength * sideLength
    }

    override func simpleDescription() -> String {
        return "A square with side of length \(sideLength)."
    }
}

var s = Square(sideLength: 2.5,name: "I am a squre")
print(s.area())
print(s.simpleDescription())

除了可以简单地对属性赋值取值,还可以使用gettersetter

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

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

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

class EquilateralTriangle : NamedShape {
    var sideLength: Double = 0.0

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

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

    override func simpleDescription() -> String {
        return "A equilateral triangle with sides of length \(sideLength)."
    }
}

var t = EquilateralTriangle(sideLength: 2.5,name: "I am a equilateral triangle")
print(t.perimeter)
t.perimeter = 36
print(t.sideLength)

在上面的setter方法中,新增了newValue,也可以在set之后显式地设置一个名字。

上面的构造器执行的步骤:
1. 设置子类声明的属性
2. 调用父类的构造器
3. 改变父类定义的属性值。其他的工作比如调用方法、getters和setters也可以在这个阶段完成。

如果无需计算属性,而且需要再设置一个新值(newValue)之前或者之后执行某些代码,可以使用willSetdidSet

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

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

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

class Square: NamedShape {
    var sideLength: Double

    init(sideLength: Double,name: String) {
        self.sideLength = sideLength
        super.init(name: name)
        self.numberOfSides = 4
    }

    func area() -> Double {
        return sideLength * sideLength
    }

    override func simpleDescription() -> String {
        return "A square with side of length \(sideLength)."
    }
}


class EquilateralTriangle : NamedShape {
    var sideLength: Double = 0.0

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

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

    override func simpleDescription() -> String {
        return "A equilateral triangle with sides of length \(sideLength)."
    }
}

class TriangleAndSqure {
    var triangle: EquilateralTriangle {
        willSet {
            square.sideLength = newValue.sideLength     // 必须写成newValue!
        }
    }

    var square: Square {
        willSet {
            triangle.sideLength = newValue.sideLength   // 必须写成newValue!
        }
    }

    init(size: Double,name: String) {
        square = Square(sideLength: size,name: name)
        triangle = EquilateralTriangle(sideLength: size,name: name)
    }
}

var t = TriangleAndSqure(size: 2.5,name: "I am a triangle and square")
print(t.square.sideLength)
print(t.triangle.sideLength)
t.square = Square(sideLength: 5.2,name: "New name")
print(t.triangle.sideLength)

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。

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

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

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

class Square: NamedShape {
    var sideLength: Double

    init(sideLength: Double,name: String) {
        self.sideLength = sideLength
        super.init(name: name)
        self.numberOfSides = 4
    }

    func area() -> Double {
        return sideLength * sideLength
    }

    override func simpleDescription() -> String {
        return "A square with side of length \(sideLength)."
    }
}

let optionalSquare: Square? = nil
let sideLength = optionalSquare?.sideLength
print(sideLength)       // nil

let optionalSquare2: Square? = Square(sideLength: 2.5,name: "Hello")
let sideLength2 = optionalSquare2?.sideLength
print(sideLength2)      // Optional(2.5)

枚举和结构体

enum创建枚举。和类和其他命名类型一样,枚举可以包含方法

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.rawValue)
        }
    }
}

print(Rank.Ace)
print(Rank.Ace.rawValue)

Rank后面的冒号表示枚举的原始类型是Int。所以只需要设置第一个原始值,剩下的原始值按照顺序赋值。也可以使用字符串或者浮点数作为原始值。rawValue访问枚举成员的原始值。

使用init?(rawValue:)初始化构造器在原始值和枚举值之间进行转换。

enum Rank : Int {
    case Ace = 1
    case Two,Ten
    case Jack,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.rawValue)
        }
    }
}

var threeDescription = "Hello"
if let convertedRank = Rank(rawValue: 3) {
    threeDescription = convertedRank.simpleDescription()
}
print(threeDescription)     // 3

var threeDescription2 = "Hello"
if let convertedRank = Rank(rawValue: 100) {        // 此时,Rank(rawValue: 100) == nil
    print("没有打印")       // 的确没有打印
    threeDescription2 = convertedRank.simpleDescription()
}
print(threeDescription2)    // Hello

枚举的成员值是实际值,并不是原始值的另一种表达方法。实际上,以防原始值没有意义,不需要设置。

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()
print(hearts)               // Hearts
print(heartsDescription)    // hearts

枚举成员是常量。有两种方式可以引用Hearts成员:给hearts常量赋值时,枚举成员Suit.Hearts需要用全名来引用,因为常量没有显式指定类型。在switch里,枚举成员使用缩写.Hearts来引用,因为self的值已经知道是一个suit已知变量类型的情况下可以使用缩写。

struct创建结构体。结构体与类的最大区别在于结构体是传值,类是传引用。

enum Rank : Int {
    case Ace = 1
    case Two,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.rawValue)
        }
    }
}

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

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)       // 已知变量类型的情况下枚举可以使用缩写
print(threeOfSpades.simpleDescription())

一个枚举成员的实例可以有实例值。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。

// 考虑从服务器获取日出和日落的时间。服务器会返回正常结果或者错误信息。
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)"
}

协议和扩展

使用protocol声明协议。

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

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 simple class."
    var anotherProperty: Int = 100
    func adjust() {
        simpleDescription += " Now 100% adjusted."
    }
}

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

var a = SimpleClass()
a.adjust()
print(a.simpleDescription)

var b = SimpleStructure()
b.adjust()
print(b.simpleDescription)

注意,在SimpleStructure需要使用mutating关键字标记一个会修改结构体的方法。而在SimpleClass中则无需,因为类中的方法通常可以修改类的属性。这是由于类是传引用而结构体是传值。

使用extension可以为现有的类型添加功能,比如新的方法和计算属性。可以使用extension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。

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

extension Int: ExampleProtocol {
    var simpleDescription: String {
        return "The number \(self)"
    }

    mutating func adjust() {
        self += 100
    }
}

print(2.simpleDescription)
// 2.adjust() // error: cannot use mutating member on immutable value: function call returns immutable value

extension Double {
    func absoluteValue() -> Double {
        return self < 0 ? -self : self
    }
}

print((-3.2).absoluteValue())

可以像使用其他命名类型一样使用协议名。当处理的类型是协议类型时,协议外定义的方法不可用。

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

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

var a = SimpleClass()
var p = a       // 自动推断为SimpleClass类型
print(p.anotherProperty)
var pp: ExampleProtocol = a     // 类型是ExampleProtocol
// print(pp.anotherProperty) // error: value of type 'ExampleProtocol' has no member 'anotherProperty'

即使protocolValue变量运行时的类型是SimpleClass,编译器会把它的类型当做ExampleProtocol。这表示你不能调用类在它实现的协议之外实现的方法或者属性

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。

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

var r = repeatItem("Hello",numberOfTimes: 5)
print(r)

此外,可以创建泛型函数方法、类和结构体。

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

在类型名后面使用where来指定对类型的需求,比如,限定类型实现某一个协议,限定两个类型是相同的,或者限定某个类必须有一个特定的父类

func anyCommonElements <T: SequenceType,U: SequenceType where T.Generator.Element: Equatable,T.Generator.Element == U.Generator.Element> (lhs: T,_ rhs: U) -> Bool {
    for lhsItem in lhs {
        for rhsItem in rhs {
            if lhsItem == rhsItem {
                return true
            }
        }
    }
    return false
}
var r = anyCommonElements([1,3],[3])
print(r)    // true

<T: Equatable><T where T: Equatable>是等价的。

原文链接:https://www.f2er.com/swift/324627.html

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