Objective-C开发者眼中的Swift: 那些激动人心的新功能

本文翻译自 http://www.raywenderlich.com/73997/swift-language-highlights

若是你和我同样，周一早上坐下来准备好好看看苹果的Keynote，兴奋地准备开始尝试一些新的API，结果你听到最多的是一门新的语言：Swift！你忽然被告知，这不是Objective-C的扩展，而是一门完彻底全新的语言。你是会激动呢，仍是高兴，抑或头脑一片空白？

Swift将会彻底改变咱们写iOS和Mac应用的方式，在这片文章里，我归纳了这门语言的一些要点，并和Objective-C里面相应部分作了对比。

注意：这不是Swift的入门读物，苹果已经发布了一本很全面的 Swift Programming Language，我强烈建议你先读它。这篇文章只会讨论一些特别cool、值得玩味的知识点。

类型

第一个重大的事情是Swift提供了类型推断(type inference)。若是语言自己能够推断类型，那么开发者就不再必声明每个变量的类型了。编译器能够搞定这件事，以下面的例子，编译器能够自动把变量类型设为String：

// automatically inferred
var name1 = "Matt" // explicit typing (optional in this case) var name2: String = "Matt" 

与类型推断相伴而来的，Swift提供了类型安全的保证(type safety)。在Swift中，编译器（大部分状况如此，偶有例外）知道一个对象的完整类型，这让它能够作决定来怎么编译代码。

这和Objective-C是截然不同的，Objective-C是一门很是动态的语言，在编译期对象的类型并不彻底清楚，部分缘由是由于，你能够在运行时给既存的类型增长新的方法、增长一个完整的新类、甚至改变一个实例的类型。

让咱们看一个具体的例子，下面的Objective-C代码：

Person *matt = [[Person alloc] initWithName: @"Matt Galloway"]; [matt sayHello]; 

当编译器看到sayHello被调用的时候，它可以检查头文件里面是否有这个方法的声明，若是没有则编译会出错，可是它能作的仅此而已。这一般状况下是足够了，可以用来发现问题最早出现的地方，以及出现的打字错误。可是由于动态性，编译器不知道sayHello是否会在运行时被修改或者一直存在。譬如，它多是某个协议的一个可选方法（记住respondsToSelector: 检查）。

由于不是强类型的，因此Objective-C编译器能作的就比较有限，没法在方法调用的时候进行一些优化。众所周知，方法调用都是经过objc_msgSend来动态dispatch的，你应该在backtrace里看到过。对这个函数而言，选择器的实现会通过查找和跳转两步，咱们不能否认这会增长额外开销和复杂度。

咱们再来看看Swift怎样完成一样的事情：

var matt = Person(name: "Matt Galloway"); matt.sayHello() 

在Swift中，编译器知道更多类型信息，它能确切地知道sayHello在哪里被定义。所以，它能作一些优化而直接跳转到方法的实现入口，而没必要经由动态dispatch。在其余语言中，可能会经过vtable来进行dispatch，这会比Objective-C采用的动态dispatch代价稍小一些，C++的虚函数就是这样作的。

在Swift中，编译器能提供更多帮助。他能阻止模糊类型带来的bug，也能经过编译优化让你的代码跑得更快。

泛型

另外一个重大的功能就是泛型。若是你对C++比较熟悉，那你可能以为泛型(generic)和模板(templates)比较像。由于Swift有严格的类型限制，你声明一个函数的时候，对于它的参数必须指明肯定的类型。但有时候你对于不一样的数据类型，可能都须要类似的功能。

一个例子是一般很是有用的数据结构Pair，你须要将一对值存放在一块儿。对于整数，你能够这么干：

struct IntPair {
    let a: Int! let b: Int! init(a: Int, b: Int) { self.a = a self.b = b } func equal() -> Bool { return a == b } } let intPair = IntPair(a: 5, b: 10) intPair.a // 5 intPair.b // 10 intPair.equal() // false 

看起来还比较有用。可是如今你想让它也能用在浮点数上，你可能就须要再定义一个FloatPair的类，这看起来就有点丑陋了。这时候泛型就能派上用场了，与再定义一个新的类相比，你也能够：

struct Pair {
    let a: T! let b: T! init(a: T, b: T) { self.a = a self.b = b } func equal() -> Bool { return a == b } } let pair = Pair(a: 5, b: 10) pair.a // 5 pair.b // 10 pair.equal() // false let floatPair = Pair(a: 3.14159, b: 2.0) floatPair.a // 3.14159 floatPair.b // 2.0 floatPair.equal() // false 

这就至关有用了！可能这还不够清楚说明你如今为何要使用这一功能，可是相信我：机会无限！你很快就会在你的代码中用到它了。

容器

你应该已经明白而且喜欢使用NSArray,NSDictionary以及他们的可修改版本了，如今你会看到他们在Swift中的等价物。幸运的是，他们很是相像，你能够这样来声明一个数组和字典：

let array = [1, 2, 3, 4] let dictinary = ["dog": 1, "elephant": 2] 

这对你来讲应该再熟悉不过，只是有些许差别：在Objective-C中，只要你愿意，数组和字典中能够放入任何类型的对象，可是在Swift里面，数字和字典必须指定数据类型，这都是经过前面所讲的泛型实现的。

上面的两个变量也能够这样定义，带上类型信息（记住：尽管你没必要这么作）：

let array: Array = [1, 2, 3, 4] let dictinary: Dictionary = ["dog": 1, "elephant": 2] 

注意看在定义哪些类型能够放入容器时，泛型的使用。对于数组还有一个简略的形式，看起来可读性更好，但本质上是作一样的事情：

let array: Int[] = [1, 2, 3, 4] 

注意：如今会禁止任何Int以外的实例加入这个数组。这听起来不那么方便，可是毋庸置疑地有用：你的API不再用长篇累牍地解释它返回的数组中会保存什么内容，或者一个属性里面可以保存什么内容，你能够把这些问题交给编译器，由它来进行前期的错误检查和优化，是更明智的作法。

可变性

Swift中的容器的一个有意思的地方就是它的可变性。与Objective-C不同，Array和Dictionary并不存在一个可变版本，你只能经过let和var来区分它们。对于那些尚未读过原书，或者还未深刻Swift的读者（我建议大家读一下，尽快！），只须要知道let用来声明常量，var用来声明变量。let有点相似于C/C++/Objective-C中的const。
用let声明的容器没法改变它的大小，也就是说不能调用追加和删除方法，若是你这样作，就会获得相似错误：

let array = [1, 2, 3] array.append(4) // error: immutable value of type 'Array' only has mutating members named 'append' 

这一样适用于字典类。这致使编译器能够推导集合的性质并作适当优化。好比，若是大小不能改变，那么已经保存的值就永远不用考虑从新分配以接纳新值。因此，对于不会发生变化的集合对象，老是使用let来声明是一种很好地作法。

字符串

Objective-C中的字符串是众所周知的难用，就算只是链接字符串，代码也是很是冗长，例如：

Person *person = ...;
 
NSMutableString *description = [[NSMutableString alloc] init]; [description appendFormat:@"%@ is %i years old.", person.name, person.age]; if (person.employer) { [description appendFormat:@" They work for %@.", person.employer]; } else { [description appendString:@" They are unemployed."]; } 

这种代码太啰嗦了，里面包含了太多与目的无关的字符。一样的事情Swift里面作起来就是这样：

var description = "" description += "\(person.name) is \(person.age) years old." if person.employer { description += " They work for \(person.employer)." } else { description += " They are unemployed." } 

清晰许多！注意格式化一个字符串的方法，你如今也能够经过+=操做符来链接简单链接两个字符串，这都简洁太多，而且，也没有可变、不可变两种字符串存在。

Swift另外一个很是好的加强是字符串比较。你应该知道，Objective-C中使用==操做符并不能比较两个字符串是否相等，你必须使用isEqualToString:这个方法，这是由于==只是比较两个指针是否相等。Swift抛弃了这些概念，让你直接经过==操做符来直接比较内容是否相等，这也意味着字符串也能够用到switch语句中，下一节会介绍更多相关内容。

最后一则好消息就是Swift原生支持全部Unicode字符，你能够在字符串中使用任何Unicode代码点，甚至在函数名和变量名中，若是你愿意，你能够给一个函数命名为（pile of poo!）。

对Unicode支持的另外一个很是方便的地方，就是提供了内建方法，来计算一个字符串的真实长度。一旦支持全范围的Unicode字符，字符串长度的计算就再也不是一件简单的事情。在UTF8字符串里，你不能把字节数当成字符串长度，由于有些字符会占用超过一个字节的空间。在Objective-C中，NSString老是按照UTF16来计算长度，把每两个字节当成一个字符，但技术上说这并不老是正确的，由于有些Unicode字符会占用2个以上的字节。

幸运的是，Swift提供了一个很是方便的函数来计算代码点的真实个数，这就是名叫countElements的顶级函数。你能够像这样来使用它：

var poos = "a9" countElements(poos) // 2 

但这也并非对全部状况都成立，它仅仅只统计了一下Unicode代码点的个数，并无考虑引发字符变化的特殊情形。例如，你能够加一个元音符号到一个前缀字符上，这时候countElements会认为是两个字符，而实际上看起来只有一个字符：

var eUmlaut = "e\u0308" // ë countElements(eUmlaut) // 2 

说一千道一万，我想你确定会同意，相比Objective-C，Swift中的字符串好用太多！

Switch语句

我想讲的最后一件事情就是switch语句，与Objective-C相比，Swift对它作了完全的改进。这是一件颇有意思的事情，由于涉及到一些东西，若是不从根本上打破Objective-C是C的严格超集这一事实，就没法加入到Objective-C中去。

第一个让人兴奋的点是switch能够用到字符串上了，这多是你之前想作但作不到的。在Objective-C中，你只能经过大量的if语句和isEqualToString组合来达到相似效果，例如：

if ([person.name isEqualToString:@"Matt Galloway"]) { NSLog(@"Author of an interesting Swift article"); } else if ([person.name isEqualToString:@"Ray Wenderlich"]) { NSLog(@"Has a great website"); } else if ([person.name isEqualToString:@"Tim Cook"]) { NSLog(@"CEO of Apple Inc."); } else { NSLog(@"Someone else); } 

这样的代码可读性太差，而且有太多的字符要敲入。而一样的事情，在Swift中则：

switch person.name {
  case "Matt Galloway": println("Author of an interesting Swift article") case "Ray Wenderlich": println("Has a great website") case "Tim Cook": println("CEO of Apple Inc.") default: println("Someone else") } 

除了字符串上的switch以外，还有一些有意思的地方须要注意。这里没有任何break，这是由于case并不会一直执行下去，碰到下一个case的时候自动就退出了，这样能够减小好多不当心引起的Bug！

下面的switch语句可能会让你头脑发蒙，请作好准备：

switch i {
case 0, 1, 2: println("Small") case 3...7: println("Medium") case 8..10: println("Large") case _ where i % 2 == 0: println("Even") case _ where i % 2 == 1: println("Odd") default: break } 

首先，这里出现了一个break语句。这是由于switch须要彻底穷举，好比须要处理全部分支。在这里，咱们默认是什么都不作，因此使用break来明确声明这一意图。

其次，这里有...和..，这两个用来定义范围的操做符。前一个表示闭区间（包含最右边的边界值），然后一个则表示开区间（不包含最右边的边界值），这将会带来难以置信的便利。

最后，能够直接把case的分支变量做为计算的输入。以上为例，若是一个数字不在0-10范围内，那么对于偶数会打印“Even”，而对于奇数则会打印出“Odd”。神奇到爆，有没有！

接下来

但愿这篇文章能让你初尝Swift的滋味，也能让你明白后面蕴藏了多少宝藏，可是还有更多事情要作，我强烈同意你去读一下苹果公司的书，看看其余文档，以帮助你来深刻学习这门语言——你早晚须要这么作！