swift程式設計入門教程

1   簡介

今天淩晨Apple剛剛釋出了Swift程式設計語言，本文從其釋出的書籍《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應用程式設計的新程式設計語言，基于C和Objective-C，而卻沒有C的一些相容限制。Swift采用了安全的程式設計模式和添加現代的功能來是的程式設計更加簡單、靈活和有趣。界面則基于廣受人民群衆愛戴的Cocoa和Cocoa Touch架構，展示了軟體開發的新方向。

Swift已經存在了多年。Apple基于已有的編譯器、調試器、架構作為其基礎架構。通過ARC(Automatic Reference Counting，自動引用計數)來簡化記憶體管理。我們的架構棧則一直基于Cocoa。Objective-C進化支援了塊、collection literal和子產品，允許現代語言的架構無需深入即可使用。(by gashero)感謝這些基礎工作，才使得可以在Apple軟體開發中引入新的程式設計語言。

Objective-C開發者會感到Swift的似曾相識。Swift采用了Objective-C的命名參數和動态對象模型。提供了對Cocoa架構和mix-and-match的互操作性。基于這些基礎，Swift引入了很多新功能和結合面向過程和面向對象的功能。

Swift對新的程式員也是友好的。他是工業級品質的系統程式設計語言，卻又像腳本語言一樣的友好。他支援playground，允許程式員實驗一段Swift代碼功能并立即看到結果，而無需麻煩的建構和運作一個應用。

Swift內建了現代程式設計語言思想，以及Apple工程文化的智慧。編譯器是按照性能優化的，而語言是為開發優化的，無需互相折中。(by gashero)可以從"Hello, world"開始學起并過渡到整個系統。所有這些使得Swift成為Apple軟體開發者創新的源泉。

Swift是編寫iOS和OSX應用的夢幻方式，并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麼。

2   Swift入門

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

如果你寫過C或Objective-C代碼，這個文法看起來很熟悉，在Swift，這就是完整的程式了。你無需導入(import)一個單獨的庫供輸入輸出和字元串處理。全局範圍的代碼就是用于程式的入口，是以你無需編寫一個 main() 函數。你也無需在每個語句後寫分号。

這個入門會給出足夠的資訊教你完成一個程式設計任務。無需擔心你還不了解一些東西，所有沒解釋清楚的，會在本書後續詳細講解。

Note

作為最佳實踐，可以将本章在Xcode的playground中打開。Playground允許你編輯代碼并立即看到結果。

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，但是至少要指派一次。這意味着你可以使用常量來命名一個值，你發現隻需一次确定，卻用在多個地方。

[objc] view plaincopy

var myVariable = 42  

myVariable = 50  

let myConstant = 42  

gashero注記

這裡的常量定義類似于函數式程式設計語言中的變量，一次指派後就無法修改。多多使用有益健康。

一個常量或變量必須與指派時擁有相同的類型。是以你不用嚴格定義類型。提供一個值就可以建立常量或變量，并讓編譯器推斷其類型。在上面例子中，編譯其會推斷myVariable是一個整數類型，因為其初始化值就是個整數。

類型與變量名綁定，屬于靜态類型語言。有助于靜态優化。與Python、JavaScript等有所差別。

如果初始化值沒有提供足夠的資訊(或沒有初始化值)，可以在變量名後寫類型，以冒号分隔。

[cpp] view plaincopy

let imlicitInteger = 70  

let imlicitDouble = 70.0  

let explicitDouble: Double = 70  

練習

建立一個常量，類型為Float，值為4。

值永遠不會隐含轉換到其他類型。如果你需要轉換一個值到不同類型，明确的構造一個所需類型的執行個體。

let label = "The width is "  

let width = 94  

let widthLabel = label + String(width)  

嘗試删除最後一行的String轉換，你會得到什麼錯誤？

還有更簡單的方法來在字元串中包含值：以小括号來寫值，并用反斜線("")放在小括号之前。例如:

let apples = 3  

let oranges = 5     //by gashero  

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

let fruitSummary = "I have \(apples + oranges) pieces of fruit."  

使用 () 來包含一個浮點數計算到字元串，并包含某人的名字來問候。

建立一個數組和字典使用方括号 "[]" ，通路其元素則是通過方括号中的索引或鍵。

要建立一個空的數組或字典，使用初始化文法:

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。小括号不是必須的，但主體的大括号是必需的。

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

你可以一起使用 if 和 let 來防止值的丢失。這些值是可選的。可選值可以包含一個值或包含一個 nil 來指定值還不存在。寫一個問号 "?" 在類型後表示值是可選的。

var optionalString: String? = "Hello"  

optionalString == nil  

var optionalName: String? = "John Appleseed"  

var greeting = "Hello!"  

if let name = optionalName {  

    greeting = "Hello, \(name)"  

}  

改變 optionalName 為 nil 。在問候時會發生什麼？添加一個 else 子句在 optionalName 為 nil 時設定一個不同的值。

如果可選值為 nil ，條件就是 false 大括号中的代碼會被跳過。否則可選值未包裝并指派為一個常量，會是的未包裝值的變量到代碼塊中。

switch 支援多種資料以及多種比較，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 gashero  

    let vegetableComment = "Everything tastes good in soup."  

嘗試去掉 default ，看看得到什麼錯誤。

在執行比對的情況後，程式會從 switch 跳出，而不是繼續執行下一個情況。是以不再需要 break 跳出 switch 。

可使用 for-in 來疊代字典中的每個元素，提供一對名字來使用每個鍵值對。

添加另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 來重複執行代碼塊直到條件改變。循環的條件可以放在末尾來確定循環至少執行一次。

你可以在循環中保持一個索引，通過 ".." 來表示索引範圍或明确聲明一個初始值、條件、增量。這兩個循環做相同的事情:

使用 .. 構造範圍忽略最高值，而用 ... 構造的範圍則包含兩個值。

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号中的參數清單。使用 -> 分隔參數的名字和傳回值類型。

去掉 day 參數，添加一個參數包含今天的午餐選擇。

使用元組(tuple)來傳回多個值。

函數可以接受可變參數個數，收集到一個數組中。

編寫一個函數計算其參數的平均值。

函數可以嵌套。内嵌函數可以通路其定義所在函數的變量。你可以使用内嵌函數來組織代碼，避免過長和過于複雜。

函數是第一類型的。這意味着函數可以傳回另一個函數。

一個函數可以接受其他函數作為參數。

函數實際是閉包的特殊情況。你可以寫一個閉包而無需名字，隻需要放在大括号中即可。使用 in 到特定參數和主體的傳回值。

重寫一個閉包來對所有奇數傳回0。

編寫閉包時有多種選項。當一個閉包的類型是已知時，例如代表回調，你可以忽略其參數和傳回值，或兩者。單一語句的閉包可以直接傳回值。

你可以通過數字而不是名字來引用一個參數，這對于很短的閉包很有用。一個閉包傳遞其最後一個參數到函數作為傳回值。

6   對象與類

使用 class 可以建立一個類。一個屬性的聲明則是在類裡作為常量或變量聲明的，除了是在類的上下文中。方法和函數也是這麼寫的。

通過 "let" 添加一個常量屬性，以及添加另一個方法能接受參數。

通過在類名後加小括号來建立類的執行個體。使用點文法來通路執行個體的屬性和方法。

這個版本的 Shape 類有些重要的東西不在：一個構造器來在建立執行個體時設定類。使用 init 來建立一個。

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，除了會建立類的執行個體。每個屬性都需要指派，無論在聲明裡還是在構造器裡。

使用 deinit 來建立一個析構器，來執行對象銷毀時的清理工作。

子類包括其超類的名字，以冒号分隔。在繼承标準根類時無需聲明，是以你可以忽略超類。

子類的方法可以通過标記 override 重載超類中的實作，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。

編寫另一個 NamedShape 的子類叫做 Circle ，接受半徑和名字到其構造器。實作 area 和 describe 方法。

屬性可以有 getter 和 setter 。

在 perimeter 的 setter 中，新的值的名字就是 newValue 。你可以提供一個在 set 之後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：

設定屬性的值

調用超類的構造器

改變超類定義的屬性的值，添加附加的工作來使用方法、getter、setter也可以在這裡

如果你不需要計算屬性，但是仍然要提供在設定值之後執行工作，使用 willSet 和 didSet 。例如，下面的類要保證其三角的邊長等于矩形的變長。

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，但方法的參數名也可以用于調用方法(除了第一個參數)。預設時，一個方法有一個同名的參數，調用時就是參數本身。你可以指定第二個名字，在方法内部使用。

當與可選值一起工作時，你可以寫 "?" 到操作符之前類似于方法屬性。如果值在"?"之前就已經是 nil ，所有在 "?" 之後的都會自動忽略，而整個表達式是 nil 。另外，可選值是未包裝的，所有 "?" 之後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。

7   枚舉與結構

使用 enum 來建立枚舉。有如類和其他命名類型，枚舉可以有方法。

編寫一個函數比較兩個 Rank 的值，通過比較其原始值。

在如上例子中，原始值的類型是 Int 是以可以隻指定第一個原始值。其後的原始值都是按照順序指派的。也可以使用字元串或浮點數作為枚舉的原始值。

使用 toRaw 和 fromRaw 函數可以轉換原始值和枚舉值。

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

添加一個 color 方法到 Suit 并在 spades 和 clubs 時傳回 "black" ，并且給 hearts 和 diamounds 傳回 "red" 。

注意上面引用Hearts成員的兩種方法：當指派到 hearts 常量時，枚舉成員 Suit.Hearts 通過全名引用，因為常量沒有明确的類型。在 switch 中，枚舉通過 .Hearts 引用，因為 self 的值是已知的。你可以在任何時候使用友善的方法。

使用 struct 建立結構體。結構體支援多個與類相同的行為，包括方法和構造器。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。

添加方法到 Card 類來建立一桌的紙牌，每個紙牌都有合并的rank和suit。(就是個打字員的活二，by gashero)。

一個枚舉的執行個體成員可以擁有執行個體的值。相同枚舉成員執行個體可以有不同的值。你在建立執行個體時指派。指定值和原始值的差別：枚舉的原始值與其執行個體相同，你在定義枚舉時提供原始值。

例如，假設情況需要從伺服器擷取太陽升起和降落時間。伺服器可以響應相同的資訊或一些錯誤資訊。

給 ServerResponse 添加第三種情況來選擇。

注意日出和日落時間實際上來自于對 ServerResponse 的部分比對來選擇的。