Apple Swift编程语言入门教程

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  • 1   简介
  • 2   Swift入门
  • 3   简单值
  • 4   控制流
  • 5   函数与闭包
  • 6   对象与类
  • 7   枚举与结构

1   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,展现了软件开发的新方向。编程

  Swift已经存在了多年。Apple基于已有的编译器、调试器、框架做为其基础架构。经过ARC(Automatic Reference Counting,自动引用计数)来简化内存管理。咱们的框架栈则一直基于Cocoa。Objective-C进化支持了块、collection literal和模块,容许现代语言的框架无需深刻便可使用。(by gashero)感谢这些基础工做,才使得能够在Apple软件开发中引入新的编程语言。数组

  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的互操做性。基于这些基础,Swift引入了不少新功能和结合面向过程和面向对象的功能。安全

  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,却又像脚本语言同样的友好。他支持playground,容许程序员实验一段Swift代码功能并当即看到结果,而无需麻烦的构建和运行一个应用。性能优化

  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。(by gashero)能够从"Hello, world"开始学起并过渡到整个系统。全部这些使得Swift成为Apple软件开发者创新的源泉。服务器

  Swift是编写iOS和OSX应用的梦幻方式,而且会持续推动新功能的引入。咱们火烧眉毛的看到你用他来作点什么。闭包

2   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:架构

  println("Hello, world")

  若是你写过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,因此你无需编写一个 main() 函数。你也无需在每一个语句后写分号。app

  这个入门会给出足够的信息教你完成一个编程任务。无需担忧你还不理解一些东西,全部没解释清楚的,会在本书后续详细讲解。框架

  Note

  做为最佳实践,能够将本章在Xcode的playground中打开。Playground容许你编辑代码并当即看到结果。

3   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,可是至少要赋值一次。这意味着你可使用常量来命名一个值,你发现只需一次肯定,却用在多个地方。

var myVariable = 42
myVariable = 50
let myConstant = 42

Note

gashero注记

这里的常量定义相似于函数式编程语言中的变量,一次赋值后就没法修改。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。所以你不用严格定义类型。提供一个值就能够建立常量或变量,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,由于其初始化值就是个整数。

Note

gashero注记

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。

若是初始化值没有提供足够的信息(或没有初始化值),能够在变量名后写类型,以冒号分隔。

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

Note

练习

建立一个常量,类型为Float,值为4。

值永远不会隐含转换到其余类型。若是你须要转换一个值到不一样类型,明确的构造一个所需类型的实例。

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

Note

练习

尝试删除最后一行的String转换,你会获得什么错误?

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

练习

使用 () 来包含一个浮点数计算到字符串,并包含某人的名字来问候。

建立一个数组和字典使用方括号 "[]" ,访问其元素则是经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"

要建立一个空的数组或字典,使用初始化语法:

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

若是类型信息没法推断,你能够写空的数组为 "[]" 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 by gashero

4   控制流

使用 if 和 switch 做为条件控制。使用 for-in 、 for 、 while 、 do-while 做为循环。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 = 0
for 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。

你能够一块儿使用 if 和 let 来防止值的丢失。这些值是可选的。可选值能够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 == nil

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

Note

练习

改变 optionalName 为 nil 。在问候时会发生什么?添加一个 else 子句在 optionalName 为 nil 时设置一个不一样的值。

若是可选值为 nil ,条件就是 false 大括号中的代码会被跳过。不然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:    //by gashero
    let vegetableComment = "Everything tastes good in soup."
}

Note

练习

尝试去掉 default ,看看获得什么错误。

在执行匹配的状况后,程序会从 switch 跳出,而不是继续执行下一个状况。因此再也不须要 break 跳出 switch 。

可以使用 for-in 来迭代字典中的每一个元素,提供一对名字来使用每一个键值对。

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

Note

练习

添加另外一个变量来跟踪哪一个种类中的数字最大,也就是最大的数字所在的。

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

var n = 2
while n < 100 {
    n = n * 2
}
n

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

你能够在循环中保持一个索引,经过 ".." 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 .. 构造范围忽略最高值,而用 ... 构造的范围则包含两个值。

5   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")

Note

练习

去掉 day 参数,添加一个参数包含今天的午饭选择。

使用元组(tuple)来返回多个值。

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

函数能够接受可变参数个数,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)

Note

练习

编写一个函数计算其参数的平均值。

函数能够嵌套。内嵌函数能够访问其定义所在函数的变量。你可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
}   //by gashero
returnFifteen()

函数是第一类型的。这意味着函数能够返回另外一个函数。

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

一个函数能够接受其余函数做为参数。

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状况。你能够写一个闭包而无需名字,只须要放在大括号中便可。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
    })

Note

练习

重写一个闭包来对全部奇数返回0。

编写闭包时有多种选项。当一个闭包的类型是已知时,例如表明回调,你能够忽略其参数和返回值,或二者。单一语句的闭包能够直接返回值。

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

你能够经过数字而不是名字来引用一个参数,这对于很短的闭包颇有用。一个闭包传递其最后一个参数到函数做为返回值。

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

6   对象与类

使用 class 能够建立一个类。一个属性的声明则是在类里做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."
    }
}

Note

练习

经过 "let" 添加一个常量属性,以及添加另外一个方法能接受参数。

经过在类名后加小括号来建立类的实例。使用点语法来访问实例的属性和方法。

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

这个版本的 Shape 类有些重要的东西不在:一个构造器来在建立实例时设置类。使用 init 来建立一个。

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 用来区分 name 属性和 name 参数。构造器的生命跟函数同样,除了会建立类的实例。每一个属性都须要赋值,不管在声明里仍是在构造器里。

使用 deinit 来建立一个析构器,来执行对象销毁时的清理工做。

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,因此你能够忽略超类。

子类的方法能够经过标记 override 重载超类中的实现,而没有 override 的会被编译器看做是错误。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()

Note

练习

编写另外一个 NamedShape 的子类叫作 Circle ,接受半径和名字到其构造器。实现 area 和 describe 方法。

属性能够有 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 。你能够提供一个在 set 以后提供一个不冲突的名字。

注意 EquilateralTriangle 的构造器有3个不一样的步骤:

  1. 设置属性的值
  2. 调用超类的构造器
  3. 改变超类定义的属性的值,添加附加的工做来使用方法、getter、setter也能够在这里

若是你不须要计算属性,可是仍然要提供在设置值以后执行工做,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.sideLength
triangleAndSquare.triangle.sideLength
triangleAndSquare.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,但方法的参数名也能够用于调用方法(除了第一个参数)。缺省时,一个方法有一个同名的参数,调用时就是参数自己。你能够指定第二个名字,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)

当与可选值一块儿工做时,你能够写 "?" 到操做符以前相似于方法属性。若是值在"?"以前就已是 nil ,全部在 "?" 以后的都会自动忽略,而整个表达式是 nil 。另外,可选值是未包装的,全部 "?" 以后的都做为未包装的值。在两种状况中,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

7   枚举与结构

使用 enum 来建立枚举。有如类和其余命名类型,枚举能够有方法。

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

练习

编写一个函数比较两个 Rank 的值,经过比较其原始值。

在如上例子中,原始值的类型是 Int 因此能够只指定第一个原始值。其后的原始值都是按照顺序赋值的。也可使用字符串或浮点数做为枚举的原始值。

使用 toRaw 和 fromRaw 函数能够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,而不是其余方式写的原始值。实际上,有些状况是原始值,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    //by gashero
let heartsDescription = hearts.simpleDescription()

Note

练习

添加一个 color 方法到 Suit 并在 spades 和 clubs 时返回 "black" ,而且给 hearts 和 diamounds 返回 "red" 。

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 经过全名引用,由于常量没有明确的类型。在 switch 中,枚举经过 .Hearts 引用,由于 self 的值是已知的。你能够在任什么时候候使用方便的方法。

使用 struct 建立结构体。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老是用拷贝(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()

Note

练习

添加方法到 Card 类来建立一桌的纸牌,每一个纸牌都有合并的rank和suit。(就是个打字员的活二,by gashero)。

一个枚举的实例成员能够拥有实例的值。相同枚举成员实例能够有不一样的值。你在建立实例时赋值。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,假设状况须要从服务器获取太阳升起和降落时间。服务器能够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)"
}

Note

练习

给 ServerResponse 添加第三种状况来选择。

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。