来自苹果的新编程语言——Swift简介

前言

在这里我认为有必要提一下Brec Victor的Inventing on Principle，Swift编程环境的大部分概念都源自于Brec这个演讲。

接下来进入正题。

Swift是什么？

Swift是苹果于WWDC 2014发布的编程语言，这里引用The Swift Programming Language的原话：

Swift is a new programming language for iOS and OS X apps that builds on the best of C and Objective-C, without the constraints of C compatibility. Swift adopts safe programming patterns and adds modern features to make programming easier, more flexible and more fun. Swift’s clean slate, backed by the mature and much-loved Cocoa and Cocoa Touch frameworks, is an opportunity to imagine how software development works. Swift is the first industrial-quality systems programming language that is as expressive and enjoyable as a scripting language.

简单的说：

Swift用来写iOS和OS X程序。（估计也不会支持其它屌丝系统）

Swift吸取了C和Objective-C的优点，且更加强大易用。

Swift可以使用现有的Cocoa和Cocoa Touch框架。

Swift兼具编译语言的高性能（Performance）和脚本语言的交互性（Interactive）。

Swift语言概览

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。

println("Hello, world")

变量与常量

Swift使用var声明变量，let声明常量。

var myVariable = 42

myVariable = 50

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：

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）：

let label = "The width is "

let width = 94

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：

let apples = 3

let oranges = 5

let appleSummary = "I have (apples) apples."

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）：

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

shoppingList[1] = "bottle of water"

var occupations = [

"Malcolm": "Captain",

"Kaylee": "Mechanic",

]

occupations["Jayne"] = "Public Relations"

一般使用初始化器（initializer）语法创建空数组和空字典：

let emptyArray = String[]()

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：

let individualScores = [75, 43, 103, 87, 12]

var teamScore = 0

for score in individualScores {

if score > 50 {

teamScore += 3

} else {

teamScore += 1

}

}

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。

var optionalString: String? = "Hello"

optionalString == nil

var optionalName: String? = "John Appleseed"

var gretting = "Hello!"

if let name = optionalName {

gretting = "Hello, (name)"

}

灵活的switch

Swift中的switch支持各种各样的比较操作：

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."

}

其它循环

for-in除了遍历数组也可以用来遍历字典：

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

while循环和do-while循环：

var n = 2

while n < 100 {

n = n * 2

}

n

var m = 2

do {

m = m * 2

} while m < 100

m

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。

var firstForLoop = 0

for i in 0..3 {

firstForLoop += i

}

firstForLoop

var secondForLoop = 0

for var i = 0; i < 3; ++i {

secondForLoop += 1

}

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：

func greet(name: String, day: String) -> String {

return "Hello (name), today is (day)."

}

greet("Bob", "Tuesday")

通过元组（Tuple）返回多个值：

func getGasPrices() -> (Double, Double, Double) {

return (3.59, 3.69, 3.79)

}

getGasPrices()

支持带有变长参数的函数：

func sumOf(numbers: Int...) -> Int {

var sum = 0

for number in numbers {

sum += number

}

return sum

}

sumOf()

sumOf(42, 597, 12)

函数也可以嵌套函数：

func returnFifteen() -> Int {

var y = 10

func add() {

y += 5

}

add()

return y

}

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：

func makeIncrementer() -> (Int -> Int) {

func addOne(number: Int) -> Int {

return 1 + number

}

return addOne

}

var increment = makeIncrementer()

increment(7)

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

本质来说，函数是特殊的闭包，Swift中可以利用{}声明匿名闭包：

numbers.map({

(number: Int) -> Int in

let result = 3 * number

return result

})

当闭包的类型已知时，可以使用下面的简化写法：

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：

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：

class Shape {

var numberOfSides = 0

func simpleDescription() -> String {

return "A shape with (numberOfSides) sides."

}

}

创建Shape类的实例，并调用其字段和方法。

var shape = Shape()

shape.numberOfSides = 7

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）。

class NamedShape {

var numberOfSides: Int = 0

var name: String

init(name: String) {

self.name = name

}

func simpleDescription() -> String {

return "A shape with (numberOfSides) sides."

}

}

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）：

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()

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：

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

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：

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.square = Square(sideLength: 50, name: "larger square")

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：

class Counter {

var count: Int = 0

func incrementBy(amount: Int, numberOfTimes times: Int) {

count += amount * times

}

}

var counter = Counter()

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

2

3

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

square")

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：

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"

&n