Apple Swift編程

Apple Swift編程語言入門教程做者: 日期:gashero2014-06-03

目錄

1 簡介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 簡介

今天凌晨Apple剛剛發佈了Swift編程語言，本文從其發佈的書籍《The Swift Programming Language》中摘錄和提取而成。但願對各位的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，基於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添加現代的功能來是的編程更加簡單、靈活和有趣。界面則基於廣受人民羣衆愛戴的Cocoa和Cocoa Touch框架，展現了軟件開發的新方向。

Swift已經存在了多年。Apple基於已有的編譯器、調試器、框架做爲其基礎架構。經過ARC(Automatic Reference Counting，自動引用計數)來簡化內存管理。咱們的框架棧則一直基於Cocoa。Objective-C進化支持了塊、collection literal和模塊，容許現代語言的框架無需深刻便可使用。(by gashero)感謝這些基礎工做，才使得能夠在Apple軟件開發中引入新的編程語言。

Objective-C開發者會感到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的互操做性。基於這些基礎，Swift引入了不少新功能和結合面向過程和麪向對象的功能。

Swift對新的程序員也是友好的。他是工業級品質的系統編程語言，卻又像腳本語言同樣的友好。他支持playground，容許程序員實驗一段Swift代碼功能並當即看到結果，而無需麻煩的構建和運行一個應用。

Swift集成了現代編程語言思想，以及Apple工程文化的智慧。編譯器是按照性能優化的，而語言是爲開發優化的，無需互相折中。(by gashero)能夠從"Hello, world"開始學起並過渡到整個系統。全部這些使得Swift成爲Apple軟件開發者創新的源泉。

Swift是編寫iOS和OSX應用的夢幻方式，而且會持續推動新功能的引入。咱們火燒眉毛的看到你用他來作點什麼。

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")

若是你寫過C或Objective-C代碼，這個語法看起來很熟悉，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。全局範圍的代碼就是用於程序的入口，因此你無需編寫一個 main() 函數。你也無需在每一個語句後寫分號。

這個入門會給出足夠的信息教你完成一個編程任務。無需擔憂你還不理解一些東西，全部沒解釋清楚的，會在本書後續詳細講解。

Note

做爲最佳實踐，能夠將本章在Xcode的playground中打開。Playground容許你編輯代碼並當即看到結果。

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，可是至少要賦值一次。這意味着你可使用常量來命名一個值，你發現只需一次肯定，卻用在多個地方。

var myVariable = 42

myVariable = 50

let myConstant = 42

Note

gashero註記

這裏的常量定義相似於函數式編程語言中的變量，一次賦值後就沒法修改。多多使用有益健康。

一個常量或變量必須與賦值時擁有相同的類型。所以你不用嚴格定義類型。提供一個值就能夠建立常量或變量，並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，由於其初始化值就是個整數。

Note

gashero註記

類型與變量名綁定，屬於靜態類型語言。有助於靜態優化。與Python、JavaScript等有所區別。

若是初始化值沒有提供足夠的信息(或沒有初始化值)，能夠在變量名後寫類型，以冒號分隔。

let imlicitInteger = 70

let imlicitDouble = 70.0

let explicitDouble: Double = 70

Note

練習

建立一個常量，類型爲Float，值爲4。

值永遠不會隱含轉換到其餘類型。若是你須要轉換一個值到不一樣類型，明確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

嘗試刪除最後一行的String轉換，你會獲得什麼錯誤？

還有更簡單的方法來在字符串中包含值：以小括號來寫值，並用反斜線("")放在小括號以前。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."

Note

練習

使用 () 來包含一個浮點數計算到字符串，幷包含某人的名字來問候。

建立一個數組和字典使用方括號 "[]" ，訪問其元素則是經過方括號中的索引或鍵。

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

shoppingList[1] = "bottle of water"

var occupations = [

"Malcolm": "Captain",

"Kaylee": "Mechanic",

]

occupations["Jayne"] = "Public Relations"

要建立一個空的數組或字典，使用初始化語法:

let emptyArray = String[]()

let emptyDictionary = Dictionary<String, Float>()

若是類型信息沒法推斷，你能夠寫空的數組爲 "[]" 和空的字典爲 "[:]"，例如你設置一個知道變量並傳入參數到函數:

shoppingList = [] //去購物並買些東西 by gashero

4 控制流

使用 if 和 switch 做爲條件控制。使用 for-in 、 for 、 while 、 do-while 做爲循環。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，這意味着 if score { ... } 是錯誤的，不能隱含的與0比較。

你能夠一塊兒使用 if 和 let 來防止值的丟失。這些值是可選的。可選值能夠包含一個值或包含一個 nil 來指定值還不存在。寫一個問號 "?" 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)"

}

Note

練習

改變 optionalName 爲 nil 。在問候時會發生什麼？添加一個 else 子句在 optionalName 爲 nil 時設置一個不一樣的值。

若是可選值爲 nil ，條件就是 false 大括號中的代碼會被跳過。不然可選值未包裝並賦值爲一個常量，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 gashero

let vegetableComment = "Everything tastes good in soup."

}

Note

練習

嘗試去掉 default ，看看獲得什麼錯誤。

在執行匹配的狀況後，程序會從 switch 跳出，而不是繼續執行下一個狀況。因此再也不須要 break 跳出 switch 。

可以使用 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

添加另外一個變量來跟蹤哪一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。循環的條件能夠放在末尾來確保循環至少執行一次。

var n = 2

while n < 100 {

n = n * 2

}

n

var m = 2

do {

m = m * 2

} while m < 100

m

你能夠在循環中保持一個索引，經過 ".." 來表示索引範圍或明確聲明一個初始值、條件、增量。這兩個循環作相同的事情:

var firstForLoop = 0

for i in 0..3 {

firstForLoop += i

}

firstForLoop

var secondForLoop = 0

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

secondForLoop += 1

}

secondForLoop

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號中的參數列表。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，添加一個參數包含今天的午飯選擇。

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 = 0

for 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。你可使用內嵌函數來組織代碼，避免過長和過於複雜。

func returnFifteen() -> Int {

var y = 10

func add() {

y += 5

}

add()

return y

} //by gashero

returnFifteen()

函數是第一類型的。這意味着函數能夠返回另外一個函數。

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餘函數做爲參數。

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狀況。你能夠寫一個閉包而無需名字，只須要放在大括號中便可。使用 in 到特定參數和主體的返回值。

numbers.map({

(number: Int) -> Int in

let result = 3 * number

return 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，例如表明回調，你能夠忽略其參數和返回值，或二者。單一語句的閉包能夠直接返回值。

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

你能夠經過數字而不是名字來引用一個參數，這對於很短的閉包頗有用。一個閉包傳遞其最後一個參數到函數做爲返回值。

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

6 對象與類

使用 class 能夠建立一個類。一個屬性的聲明則是在類裏做爲常量或變量聲明的，除了是在類的上下文中。方法和函數也是這麼寫的。

class Shape {

var numberOfSides = 0

func simpleDescription() -> String {

return "A shape with \(numberOfSides) sides."

}

}

Note

練習

經過 "let" 添加一個常量屬性，以及添加另外一個方法能接受參數。

經過在類名後加小括號來建立類的實例。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()

這個版本的 Shape 類有些重要的東西不在：一個構造器來在建立實例時設置類。使用 init 來建立一個。

class NamedShape {

var numberOfSides: Int = 0

var name: String

init(name: String) {

self.name = name

} //by gashero

func 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同樣，除了會建立類的實例。每一個屬性都須要賦值，不管在聲明裏仍是在構造器裏。

使用 deinit 來建立一個析構器，來執行對象銷燬時的清理工做。

子類包括其超類的名字，以冒號分隔。在繼承標準根類時無需聲明，因此你能夠忽略超類。

子類的方法能夠經過標記 override 重載超類中的實現，而沒有 override 的會被編譯器看做是錯誤。編譯器也會檢查那些沒有被重載的方法。

class Square: NamedShape {

var sideLength: 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()

Note

練習

編寫另外一個 NamedShape 的子類叫作 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 = 0.0

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.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 以後提供一個不衝突的名字。

注意 EquilateralTriangle 的構造器有3個不一樣的步驟：

設置屬性的值調用超類的構造器改變超類定義的屬性的值，添加附加的工做來使用方法、getter、setter也能夠在這裏

若是你不須要計算屬性，可是仍然要提供在設置值以後執行工做，使用 willSet 和 didSet 。例如，下面的類要保證其三角的邊長等於矩形的變長。

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區別。函數的參數名僅用與函數，但方法的參數名也能夠用於調用方法(除了第一個參數)。缺省時，一個方法有一個同名的參數，調用時就是參數自己。你能夠指定第二個名字，在方法內部使用。

class Counter {

var count: Int = 0

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

count += amount * times

}

}

var counter = Counter()

counter.incrementBy(2, numberOfTimes: 7)

當與可選值一塊兒工做時，你能夠寫 "?" 到操做符以前相似於方法屬性。若是值在"?"以前就已是 nil ，全部在 "?" 以後的都會自動忽略，而整個表達式是 nil 。另外，可選值是未包裝的，全部 "?" 以後的都做爲未包裝的值。在兩種狀況中，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 來建立枚舉。有如類和其餘命名類型，枚舉能夠有方法。

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 //by gashero

let aceRawValue = ace.toRaw()

Note

練習

編寫一個函數比較兩個 Rank 的值，經過比較其原始值。

在如上例子中，原始值的類型是 Int 因此能夠只指定第一個原始值。其後的原始值都是按照順序賦值的。也可使用字符串或浮點數做爲枚舉的原始值。

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，而不是其餘方式寫的原始值。實際上，有些狀況是原始值，就是你不提供的時候。

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 //by gashero

let heartsDescription = hearts.simpleDescription()

Note

練習

添加一個 color 方法到 Suit 並在 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 經過全名引用，由於常量沒有明確的類型。在 switch 中，枚舉經過 .Hearts 引用，由於 self 的值是已知的。你能夠在任什麼時候候使用方便的方法。

使用 struct 建立結構體。結構體支持多個與類相同的行爲，包括方法和構造器。一大重要的區別是代碼之間的傳遞老是用拷貝(值傳遞)，而類則是傳遞引用。

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()

Note

練習

添加方法到 Card 類來建立一桌的紙牌，每一個紙牌都有合併的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。相同枚舉成員實例能夠有不一樣的值。你在建立實例時賦值。指定值和原始值的區別：枚舉的原始值與其實例相同，你在定義枚舉時提供原始值。

例如，假設狀況須要從服務器獲取太陽升起和降落時間。服務器能夠響應相同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 添加第三種狀況來選擇。

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