Swift 入门教程

简介

Swift是供iOS和OS X应用编程的新编程语言 基于C和Objective-C 而却没有C的一些兼容约束。Swift采用了安全的编程模式和添加现代的功能来是的编程更加简单、灵活和有趣。界面则基于广受人民群众爱戴的Cocoa和Cocoa Touch框架 展示了软件开发的新方向。

Swift已经存在了多年。Apple基于已有的编译器、调试器、框架作为其基础架构。通过ARC(Automatic Reference Counting 自动引用计数)来简化内存管理。的框架栈则一直基于Cocoa。Objective-C进化支持了块、collection literal和模块 允许现代语言的框架无需深入即可使用。感谢这些基础工作 才使得可以在Apple软件开发中引入新的编程语言。

Objective-C开发者会感到Swift的似曾相识。Swift采用了Objective-C的命名参数和动态对象模型。提供了对Cocoa框架和mix-and-match的互操作性。基于这些基础 Swift引入了很多新功能和结合面向过程和面向对象的功能。

Swift对新的程序员也是友好的。他是工业级品质的系统编程语言 却又像脚本语言一样的友好。他支持playground 允许程序员实验一段Swift代码功能并立即看到结果 而无需麻烦的构建和运行一个应用。

Swift集成了现代编程语言思想 以及Apple工程文化的智慧。编译器是按照性能优化的 而语言是为开发优化的 无需互相折中。可以从"Hello, world"开始学起并过渡到整个系统。所有这些使得Swift成为Apple软件开发者创新的源泉。

Swift是编写iOS和OSX应用的梦幻方式 并且会持续推进新功能的引入。迫不及待的看到你用他来做点什么。

Swift入门

一个新语言的学习应该从打印"Hello, world"开始。在Swift 就是一行:

println("Hello, world")

如果你写过C或Objective-C代码 这个语法看起来很熟悉 在Swift 这就是完整的程序了。你无需导入(import)一个单独的库供输入输出和字符串处理。全局范围的代码就是用于程序的入口 所以你无需编写一个 main() 函数。你也无需在每个语句后写分号。这个入门会给出足够的信息教你完成一个编程任务。无需担心你还不理解一些东西 所有没解释清楚的 会在本书后续详细讲解。

注意：作为最佳实践 可以将本章在Xcode的playground中打开。Playground允许你编辑代码并立即看到结果。

简单值

使用 let 来定义常量 var 定义变量。常量的值无需在编译时指定 但是至少要赋值一次。这意味着你可以使用常量来命名一个值 你发现只需一次确定 却用在多个地方。

var myVariable = 42myVariable = 50let myConstant = 42

注意：这里的常量定义类似于函数式编程语言中的变量 一次赋值后就无法修改。多多使用有益健康。

一个常量或变量必须与赋值时拥有相同的类型。因此你不用严格定义类型。提供一个值就可以创建常量或变量 并让编译器推断其类型。在上面例子中 编译其会推断myVariable是一个整数类型 因为其初始化值就是个整数。

注意：类型与变量名绑定 属于静态类型语言。有助于静态优化。与Python、JavaScript等有所区别。如果初始化值没有提供足够的信息(或没有初始化值) 可以在变量名后写类型 以冒号分隔。

let imlicitInteger = 70let imlicitDouble = 70.0let explicitDouble: Double = 70

值永远不会隐含转换到其他类型。如果你需要转换一个值到不同类型 明确的构造一个所需类型的实例。

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

还有更简单的方法来在字符串中包含值：以小括号来写值 并用反斜线("")放在小括号之前。例如:

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

创建一个数组和字典使用方括号 "[]" 访问其元素则是通过方括号中的索引或键。

var shoppingList = ["catfish", "water", "tulips", "blue paint"]shoppingList[1] = "bottle of water"var occupations = [  "Malcolm": "Captain",  "Kaylee": "Mechanic",]occupations["Jayne"] = "Public Relations"

要创建一个空的数组或字典 使用初始化语法:

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

如果类型信息无法推断 你可以写空的数组为 "[]" 和空的字典为 "[:]" 例如你设置一个知道变量并传入参数到函数:

shoppingList = []  //去购物并买些东西

控制流

使用 if 和 switch 作为条件控制。使用 for-in 、 for 、 while 、 do-while 作为循环。小括号不是必须的 但主体的大括号是必需的。

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

在 if 语句中 条件必须是布尔表达式 这意味着 if score { ... } 是错误的 不能隐含的与0比较。你可以一起使用 if 和 let 来防止值的丢失。这些值是可选的。可选值可以包含一个值或包含一个 nil 来指定值还不存在。写一个问号 "?" 在类型后表示值是可选的。

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

注意：如果可选值为 nil 条件就是 false 大括号中的代码会被跳过。否则可选值未包装并赋值为一个常量 会是的未包装值的变量到代码块中。

switch 支持多种数据以及多种比较 不限制必须是整数和测试相等。

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."}

注意：

在执行匹配的情况后 程序会从 switch 跳出 而不是继续执行下一个情况。所以不再需要 break 跳出 switch 。

可使用 for-in 来迭代字典中的每个元素 提供一对名字来使用每个键值对。

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

使用 while 来重复执行代码块直到条件改变。循环的条件可以放在末尾来确保循环至少执行一次。

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

你可以在循环中保持一个索引 通过 ".." 来表示索引范围或明确声明一个初始值、条件、增量。这两个循环做相同的事情:

var firstForLoop = 0for i in 0..3 {  firstForLoop += i}firstForLoopvar secondForLoop = 0for var i = 0; i < 3; ++i {  secondForLoop += 1}secondForLoop

使用 .. 构造范围忽略最高值 而用 ... 构造的范围则包含两个值。

函数与闭包

使用 func 声明一个函数。调用函数使用他的名字加上小括号中的参数列表。使用 -> 分隔参数的名字和返回值类型。

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

使用元组(tuple)来返回多个值。

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

函数可以接受可变参数个数 收集到一个数组中。

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。内嵌函数可以访问其定义所在函数的变量。你可以使用内嵌函数来组织代码 避免过长和过于复杂。

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

函数是第一类型的。这意味着函数可以返回另一个函数。

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

一个函数可以接受其他函数作为参数。

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)

函数实际是闭包的特殊情况。你可以写一个闭包而无需名字 只需要放在大括号中即可。使用 in 到特定参数和主体的返回值。

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

编写闭包时有多种选项。当一个闭包的类型是已知时 例如代表回调 你可以忽略其参数和返回值 或两者。单一语句的闭包可以直接返回值。

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

你可以通过数字而不是名字来引用一个参数 这对于很短的闭包很有用。一个闭包传递其最后一个参数到函数作为返回值。

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

对象与类

使用 class 可以创建一个类。一个属性的声明则是在类里作为常量或变量声明的 除了是在类的上下文中。方法和函数也是这么写的。

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

通过在类名后加小括号来创建类的实例。使用点语法来访问实例的属性和方法。

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

这个版本的 Shape 类有些重要的东西不在：一个构造器来在创建实例时设置类。使用 init 来创建一个。

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 :self 用来区分 name 属性和 name 参数。构造器的生命跟函数一样 除了会创建类的实例。每个属性都需要赋值 无论在声明里还是在构造器里。

使用 deinit 来创建一个析构器 来执行对象销毁时的清理工作。

子类包括其超类的名字 以冒号分隔。在继承标准根类时无需声明 所以你可以忽略超类。

子类的方法可以通过标记 override 重载超类中的实现 而没有 override 的会被编译器看作是错误。编译器也会检查那些没有被重载的方法。

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：属性可以有 getter 和 setter 。

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 triangle with sides of length (sideLength)."  }}var triangle = EquilateralTriangle(sideLength: 3.1, name: "a triangle")triangle.perimetertriangle.perimeter = 9.9triangle.sideLength

在 perimeter 的 setter 中 新的值的名字就是 newValue 。你可以提供一个在 set 之后提供一个不冲突的名字。

注意 :EquilateralTriangle 的构造器有3个不同的步骤：

• 设置属性的值
• 调用超类的构造器
• 改变超类定义的属性的值 添加附加的工作来使用方法、getter、setter也可以在这里

如果你不需要计算属性 但是仍然要提供在设置值之后执行工作 使用 willSet 和 didSet 。例如 下面的类要保证其三角的边长等于矩形的变长。

class TriangleAndSquare {  var triangle: EquilaterTriangle {  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 = EquilaterTriangle(sideLength: size, name: name)  }}var triangleAndSquare = TriangleAndSquare(size: 10, name: "another test shape")triangleAndSquare.square.sideLengthtriangleAndSquare.triangle.sideLengthtriangleAndSquare.square = Square(sideLength: 50, name: "larger square")triangleAndSquare.triangle.sideLength

类的方法与函数有个重要的区别。函数的参数名仅用与函数 但方法的参数名也可以用于调用方法(除了第一个参数)。缺省时 一个方法有一个同名的参数 调用时就是参数本身。你可以指定第二个名字 在方法内部使用。

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

当与可选值一起工作时 你可以写 "?" 到操作符之前类似于方法属性。如果值在"?"之前就已经是 nil 所有在 "?" 之后的都会自动忽略 而整个表达式是 nil 。另外 可选值是未包装的 所有 "?" 之后的都作为未包装的值。在两种情况中 整个表达式的值是可选值。

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

枚举与结构

使用 enum 来创建枚举。有如类和其他命名类型 枚举可以有方法。

enum Rank: Int {  case Ace = 1  case Two, Three, Four, Five, Six, Seven, Eight, Nine, Ten  case Jack, Queen, King  func simpleDescrition() -> 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()

在如上例子中 原始值的类型是 Int 所以可以只指定第一个原始值。其后的原始值都是按照顺序赋值的。也可以使用字符串或浮点数作为枚举的原始值。

使用 toRaw 和 fromRaw 函数可以转换原始值和枚举值。

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

枚举的成员值就是实际值 而不是其他方式写的原始值。实际上 有些情况是原始值 就是你不提供的时候。

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

注意上面引用Hearts成员的两种方法：当赋值到 hearts 常量时 枚举成员 Suit.Hearts 通过全名引用 因为常量没有明确的类型。在 switch 中 枚举通过 .Hearts 引用 因为 self 的值是已知的。你可以在任何时候使用方便的方法。

使用 struct 创建结构体。结构体支持多个与类相同的行为 包括方法和构造器。一大重要的区别是代码之间的传递总是用拷贝(值传递) 而类则是传递引用。

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()<p><strong>注意：</strong>

一个枚举的实例成员可以拥有实例的值。相同枚举成员实例可以有不同的值。你在创建实例时赋值。指定值和原始值的区别：枚举的原始值与其实例相同 你在定义枚举时提供原始值。

例如 假设情况需要从服务器获取太阳升起和降落时间。服务器可以响应相同的信息或一些错误信息。

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)"}

注意:日出和日落时间实际上来自于对 ServerResponse 的部分匹配来选择的。

参考资料

Apple Swift编程语言入门教程：http://gashero.iteye.com/blog/2075324

The Swift Programming Language：https://developer.apple.com/library/prerelease/ios/documentation/Swift/Conceptual/Swift_Programming_Language/