Apple Swift編程語言新手教程

文件夾

• 1???簡單介紹
• 2???Swift入門
• 3???簡單值
• 4???控制流
• 5???函數與閉包
• 6???對象與類
• 7???枚舉與結構

1???簡單介紹

今天凌晨Apple剛剛公布了Swift編程語言，本文從其公布的書籍《The Swift Programming Language》中摘錄和提取而成。

希望對各位的iOS&OSX開發有所幫助。

Swift是供iOS和OS X應用編程的新編程語言，基于C和Objective-C，而卻沒有C的一些兼容約束。Swift採用了安全的編程模式和加入現代的功能來是的編程更加簡單、靈活和有趣。界面則基于廣受人民群眾愛戴的Cocoa和Cocoa Touch框架，展示了軟件開發的新方向。

Swift已經存在了多年。Apple基于已有的編譯器、調試器、框架作為其基礎架構。

通過ARC(Automatic Reference Counting，自己主動引用計數)來簡化內存管理。

我們的框架棧則一直基于Cocoa。Objective-C進化支持了塊、collection literal和模塊，同意現代語言的框架無需深入就可以使用。(by gashero)感謝這些基礎工作，才使得能夠在Apple軟件開發中引入新的編程語言。

Objective-C開發人員會感到Swift的似曾相識。

Swift採用了Objective-C的命名參數和動態對象模型。提供了對Cocoa框架和mix-and-match的互操作性。基于這些基礎。Swift引入了非常多新功能和結合面向過程和面向對象的功能。

Swift對新的程序猿也是友好的。

他是工業級品質的系統編程語言，卻又像腳本語言一樣的友好。他支持playground，同意程序猿實驗一段Swift代碼功能并馬上看到結果。而無需麻煩的構建和執行一個應用。

Swift集成了現代編程語言思想，以及Appleproject文化的智慧。編譯器是依照性能優化的。而語言是為開發優化的。無需互相折中。(by gashero)能夠從"Hello, world"開始學起并過渡到整個系統。

全部這些使得Swift成為Apple軟件開發人員創新的源泉。

Swift是編寫iOS和OSX應用的夢幻方式，而且會持續推進新功能的引入。

我們迫不及待的看到你用他來做點什么。

2???Swift入門

一個新語言的學習應該從打印"Hello, world"開始。在Swift。就是一行:

println("Hello, world")

假設你寫過C或Objective-C代碼，這個語法看起來非常熟悉。在Swift，這就是完整的程序了。

你無需導入(import)一個單獨的庫供輸入輸出和字符串處理。全局范圍的代碼就是用于程序的入口，所以你無需編寫一個?main()?函數。你也無需在每一個語句后寫分號。

這個入門會給出足夠的信息教你完畢一個編程任務。

無需操心你還不理解一些東西，全部沒解釋清楚的，會在本書興許具體解說。

Note

作為最佳實踐，能夠將本章在Xcode的playground中打開。Playground同意你編輯代碼并馬上看到結果。

3???簡單值

使用?let?來定義常量，?var?定義變量。常量的值無需在編譯時指定，可是至少要賦值一次。這意味著你能夠使用常量來命名一個值，你發現僅僅需一次確定，卻用在多個地方。

var myVariable = 42
myVariable = 50
let myConstant = 42

Note

gashero注記

這里的常量定義類似于函數式編程語言中的變量，一次賦值后就無法改動。

多多使用故意健康。

一個常量或變量必須與賦值時擁有同樣的類型。因此你不用嚴格定義類型。提供一個值就能夠創建常量或變量。并讓編譯器判斷其類型。

在上面樣例中。編譯其會判斷myVariable是一個整數類型，由于其初始化值就是個整數。

Note

gashero注記

類型與變量名綁定。屬于靜態類型語言。有助于靜態優化。與Python、JavaScript等有所差別。

假設初始化值沒有提供足夠的信息(或沒有初始化值)，能夠在變量名后寫類型，以冒號分隔。

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

Note

練習

創建一個常量。類型為Float，值為4。

值永遠不會隱含轉換到其它類型。假設你須要轉換一個值到不同類型。明白的構造一個所需類型的實例。

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

Note

練習

嘗試刪除最后一行的String轉換，你會得到什么錯誤？

還有更簡單的方法來在字符串中包括值：以小括號來寫值，并用反斜線("")放在小括號之前。比如:

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

Note

練習

使用?()?來包括一個浮點數計算到字符串，并包括某人的名字來問候。

創建一個數組和字典使用方括號 "[]" ，訪問其元素則是通過方括號里的索引或鍵。

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

要創建一個空的數組或字典，使用初始化語法:

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

假設類型信息無法判斷，你能夠寫空的數組為 "[]" 和空的字典為 "[:]"。比如你設置一個知道變量并傳入參數到函數:

shoppingList = []   //去購物并買些東西 by gashero

4???控制流

使用?if?和?switch?作為條件控制。使用?for-in?、?for?、?while?、?do-while?作為循環。小括號不是必須的。但主體的大括號是必需的。

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

在?if?語句中，條件必須是布爾表達式。這意味著?if score { ... }?是錯誤的，不能隱含的與0比較。

你能夠一起使用?if?和?let?來防止值的丟失。

這些值是可選的。可選值能夠包括一個值或包括一個?nil?來指定值還不存在。

寫一個問號 "?

" 在類型后表示值是可選的。

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

Note

練習

改變 optionalName 為 nil 。在問候時會發生什么？加入一個 else 子句在 optionalName 為 nil 時設置一個不同的值。

假設可選值為 nil ，條件就是 false 大括號里的代碼會被跳過。

否則可選值未包裝并賦值為一個常量，會是的未包裝值的變量到代碼塊中。

switch?支持多種數據以及多種比較，不限制必須是整數和測試相等。

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:    //by gasherolet vegetableComment = "Everything tastes good in soup."
}

Note

練習

嘗試去掉 default ，看看得到什么錯誤。

在運行匹配的情況后。程序會從?switch?跳出，而不是繼續運行下一個情況。

所以不再須要 break 跳出?switch?。

可使用?for-in?來迭代字典中的每一個元素。提供一對名字來使用每一個鍵值對。

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}}
}

Note

練習

加入還有一個變量來跟蹤哪個種類中的數字最大，也就是最大的數字所在的。

使用?while?來反復運行代碼塊直到條件改變。循環的條件能夠放在末尾來確保循環至少運行一次。

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

你能夠在循環中保持一個索引，通過 ".." 來表示索引范圍或明白聲明一個初始值、條件、增量。這兩個循環做同樣的事情:

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

使用?..?構造范圍忽略最高值，而用?...?構造的范圍則包括兩個值。

5???函數與閉包

使用?func?聲明一個函數。

調用函數使用他的名字加上小括號里的參數列表。使用?->?分隔參數的名字和返回值類型。

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

Note

練習

去掉 day 參數，加入一個參數包括今天的午餐選擇。

使用元組(tuple)來返回多個值。

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

函數能夠接受可變參數個數，收集到一個數組中。

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

Note

練習

編寫一個函數計算其參數的平均值。

函數能夠嵌套。內嵌函數能夠訪問其定義所在函數的變量。你能夠使用內嵌函數來組織代碼，避免過長和過于復雜。

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

函數是第一類型的。這意味著函數能夠返回還有一個函數。

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

一個函數能夠接受其它函數作為參數。

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)

函數實際是閉包的特殊情況。你能夠寫一個閉包而無需名字，僅僅須要放在大括號里就可以。

使用?in?到特定參數和主體的返回值。

numbers.map({(number: Int) -> Int inlet result = 3 * numberreturn result})

Note

練習

重寫一個閉包來對全部奇數返回0。

編寫閉包時有多種選項。當一個閉包的類型是已知時，比如代表回調。你能夠忽略其參數和返回值，或兩者。單一語句的閉包能夠直接返回值。

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

你能夠通過數字而不是名字來引用一個參數。這對于非常短的閉包非常實用。一個閉包傳遞其最后一個參數到函數作為返回值。

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

6???對象與類

使用?class?能夠創建一個類。一個屬性的聲明則是在類里作為常量或變量聲明的。除了是在類的上下文中。方法和函數也是這么寫的。

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

Note

練習

通過 "let" 加入一個常量屬性，以及加入還有一個方法能接受參數。

通過在類名后加小括號來創建類的實例。使用點語法來訪問實例的屬性和方法。

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

這個版本號的 Shape 類有些重要的東西不在：一個構造器來在創建實例時設置類。使用?init?來創建一個。

class NamedShape {var numberOfSides: Int = 0var name: Stringinit(name: String) {self.name = name}   //by gasherofunc simpleDescription() -> String {return "A Shape with \(numberOfSides) sides."}
}

注意?self?用來區分 name 屬性和 name 參數。

構造器的生命跟函數一樣。除了會創建類的實例。每一個屬性都須要賦值。不管在聲明里還是在構造器里。

使用?deinit?來創建一個析構器，來運行對象銷毀時的清理工作。

子類包含其超類的名字，以冒號分隔。在繼承標準根類時無需聲明。所以你能夠忽略超類。

子類的方法能夠通過標記?override?重載超類中的實現。而沒有?override?的會被編譯器看作是錯誤。編譯器也會檢查那些沒有被重載的方法。

class Square: NamedShape {var sideLength: Doubleinit(sideLength: Double, name: String) {self.sideLength = sideLengthsuper.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()

Note

練習

編寫還有一個 NamedShape 的子類叫做 Circle 。接受半徑和名字到其構造器。實現 area 和 describe 方法。

屬性能夠有 getter 和 setter 。

class EquilateralTriangle: NamedShape {var sideLength: Double = 0.0init(sideLength: Double, name: String) {self.sideLength = sideLengthsuper.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.perimeter
triangle.perimeter = 9.9
triangle.sideLength

在 perimeter 的 setter 中。新的值的名字就是 newValue 。你能夠提供一個在 set 之后提供一個不沖突的名字。

注意 EquilateralTriangle 的構造器有3個不同的步驟：

1. 設置屬性的值
2. 調用超類的構造器
3. 改變超類定義的屬性的值。加入附加的工作來用法、getter、setter也能夠在這里

假設你不須要計算屬性，可是仍然要提供在設置值之后運行工作，使用?willSet?和?didSet?。比如，以下的類要保證其三角的邊長等于矩形的變長。

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

類的方法與函數有個重要的差別。函數的參數名僅用與函數。但方法的參數名也能夠用于調用方法(除了第一個參數)。缺省時。一個方法有一個同名的參數。調用時就是參數本身。你能夠指定第二個名字，在方法內部使用。

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

當與可選值一起工作時，你能夠寫 "?

" 到操作符之前類似于方法屬性。

假設值在"?"之前就已經是 nil ，全部在 "?" 之后的都會自己主動忽略，而整個表達式是 nil 。

另外，可選值是未包裝的。全部 "?" 之后的都作為未包裝的值。在兩種情況中，整個表達式的值是可選值。

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

7???枚舉與結構

使用?enum?來創建枚舉。有如類和其它命名類型。枚舉能夠有方法。

enum Rank: Int {case Ace = 1case Two, Three, Four, Five, Six, Seven, Eight, Nine, Tencase Jack, Queen, Kingfunc 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  //by gashero
let aceRawValue = ace.toRaw()

Note

練習

編寫一個函數比較兩個 Rank 的值，通過比較其原始值。

在如上樣例中，原始值的類型是 Int 所以能夠僅僅指定第一個原始值。

其后的原始值都是依照順序賦值的。也能夠使用字符串或浮點數作為枚舉的原始值。

使用?toRaw?和?fromRaw?函數能夠轉換原始值和枚舉值。

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

枚舉的成員值就是實際值。而不是其它方式寫的原始值。實際上，有些情況是原始值。就是你不提供的時候。

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

Note

練習

加入一個 color 方法到 Suit 并在 spades 和 clubs 時返回 "black" ，而且給 hearts 和 diamounds 返回 "red" 。

注意上面引用Hearts成員的兩種方法：當賦值到 hearts 常量時，枚舉成員 Suit.Hearts 通過全名引用。由于常量沒有明白的類型。

在 switch 中，枚舉通過 .Hearts 引用，由于 self 的值是已知的。你能夠在不論什么時候使用方便的方法。

使用?struct?創建結構體。結構體支持多個與類同樣的行為，包含方法和構造器。一大重要的差別是代碼之間的傳遞總是用拷貝(值傳遞)，而類則是傳遞引用。

struct Card {var rank: Rankvar suit: Suitfunc simpleDescription() -> String {return "The \(rank.simpleDescription()) of \(suit.simpleDescription())"}
}
let threeOfSpades = Card(rank: .Three, suit: .Spades)
let threeOfSpadesDescription = threeOfSpades.simpleDescription()

Note

練習

加入方法到 Card 類來創建一桌的紙牌，每一個紙牌都有合并的rank和suit。(就是個打字員的活二，by gashero)。

一個枚舉的實例成員能夠擁有實例的值。同樣枚舉成員實例能夠有不同的值。

你在創建實例時賦值。指定值和原始值的差別：枚舉的原始值與事實上例同樣。你在定義枚舉時提供原始值。

比如，如果情況須要從server獲取太陽升起和降落時間。server能夠響應同樣的信息或一些錯誤信息。

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)"
}

Note

練習

給 ServerResponse 加入第三種情況來選擇。

注意日出和日落時間實際上來自于對 ServerResponse 的部分匹配來選擇的。