Open Swift 基础篇
标签： swift 编程语言
OpenSwift是一套全新的编程语言。在介绍它之前，我们先说一下C++。
C++可谓包罗万象、博大精深。C++11标准一共有73个关键字，清楚地解释和描述C++的语言规范需要一本厚厚的【C++ Primer】。这也导致了很多C++代码艰深难读，难以维护。如果只保留下面这23个关键字，仍然能完成C++ 95%以上的工作，只不过一些代码需要变换一种写法而已。
下面是最简版的C++：
asm false operator true
class delete new return this
bool char double float int long short void
break continue else for if while
可见从语义的角度，C++有很大的精简空间。C++标准委员会过度设计了很多我们大部分情况下都用不到的语言特性。C++的复杂度还来自于它的编译工具链以及标准库，比如boost和STL，不仅源代码艰深难读，过度的设计导致了大量无关的概念，庞大又臃肿、晦涩难用；还形成了复杂的编译器依赖，对不同操作系统和体系结构之间的移植造成了障碍。
我们希望有一套编程语言，既像C++一样功能强大，又像JavaScript一样亲切易读。经过两年时间的工匠打磨，我们精心打造了这样一套全新的编程语言。语义上，这套新的编程语言，有60%取材于JavaScript，20%取材于苹果的swift，10%取材于C++。功能上，这套新的编程语言既是解释器语言，也是C++转译语言，可以转译成C++，然后再编译成机器语言。解释器和转译器是由纯C++实现 ( 现只支持Linux环境 [Android|OpenWrt|Ubuntu] )。在可以预计的将来，类似于RUST，这套编程语言可以完成自举和对机器语言的直译。
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OpenSwift
我们希望这套新的编程语言能像苹果的swift一样，广泛应用在将来的移动计算的场景之中，所以给它取名为Open Swift。
项目地址：https://github.com/wsds/OpenSwift
技术的发展都是在围绕着解决“软件的复杂度”这个基本的需求而发展的。对于所有的问题，Open Swift都希望采用简单直观的解决方案，不会为了显示聪明而采用繁复的抽象。Open Swift没有柯里化、原型链、虚函数表这些难以理解的概念。
Open Swift的语言规范可以在这篇文档中描述完备。开发者不需要阅读一部厚厚的Primer，也不需要听谭浩强讲一个学期的编程课程，只需要看懂这篇文档，就可以基本上全面掌握Open Swift的语言规范。然后就可以惬意地将注意力放在创造性地解决问题上，比如如何用更多的数据和很好的算法训练你的神经网络，或者如何更快地抢到红包，或者如何抓到更多的Pokemon，而将啃【C++ Primer】和STL源代码的事情交给我们~~
1. 基本类型、表达式和运算符
Open Swift的一个变量只能被赋值为6种基本数据类型之一：布尔值、数字、字符串、JSON对象、函数、空。
var a = true;
var b = 6688000;
var c = "welcome";
var d = ["d1" : " string in JSON ", "d2" : 100256];
var e = function (a, b) {
return a + b;
};
var f = null;
布尔值可以取值为true或false；数字可以是正数、负数、实数、大整数，解释器会对不同数据类型做优化处理；字符串可以由一对或三对单引号或双引号包围。JSON对象是内置的容器，可以模拟列表、队列、堆栈、哈希表的操作。Open Swift的类机制也是基于这个容器实现。语义上，Open Swift的JSON具有如下规则：
JSON规则：
- 并列的数据之间用逗号, 分隔。
- 映射用冒号: 表示。
- 并列数据的集合（数组）和 映射的集合（对象）用方括号[] 表示。
变量可以被赋值为一个函数，上例中的e就是一种匿名函数定义形式。
对于空，JavaScript中有null undefined 数字0 空字符串等形式，它们有时相等有时不等，造成了很大的混乱。为了避免这样的混乱，Open Swift在做比较时，将null 数字0 空字符串 空JSON对象 false都看做是等价形式。
在Open Swift中定义变量必需指定它的生存周期：
var a = 123;
class A{
var a = 456;
unique b = "welcome";
}
local uuid;
if(uuid == null){
uuid = 6553510024 + 42 * ( 10 + 8 );
}else{
log("uuid is " + uuid);
}
在Open Swift中定义变量有三个关键字var local unique可以指定变量的生存周期。
a. var表示变量生存在当前变量空间，当前变量空间被销毁时（例如函数返回），该变量所对应内存引用计数减1，若引用计数为0，则回收对应内存资源。（详见：深度篇·内存管理机制）
b. unique作用在类机制中，表示该变量所属的对象，在被复制或继承时，不做拷贝，复用原来的变量。（详见：类机制）
c. local作用的变量将被持久化到硬盘中，程序下次启动时可以通过同样的变量名进行访问。上面的例子中使用local变量保存一个数字。第一次运行uuid的初始值为空，第二次运行uuid的值为6553510780。
在JavaScript中定义变量可以不写var，变量的生存周期就在global变量空间上。Open Swift的并不采用这样的设计，所有定义的变量必需指定生存周期，否则在任何上下文中将不能使用这个变量。
Open Swift支持多值赋值
var (p1, p2, p3) = (-1111, 2, 6666);
var default_size = [width: 1024, height:760]；
var (x , y , size, message) = (550, true, default_size, "H264");
上面一直在使用的= + ==其实是运算符。和很多语言一样，Open Swift使用小括号 ( ) 来指定表达式优先级。而默认的运算符优先级在解释器源代码（C++）里是这样设置的：
void OperatorMap::setDeaultPriority() {
this->addOperatorPriority("! ~ ++ --");
this->addOperatorPriority("* / %");
this->addOperatorPriority("+ -");
this->addOperatorPriority("<< >>");
this->addOperatorPriority("< > <= >=");
this->addOperatorPriority("== !=");
this->addOperatorPriority("& ^ |");
this->addOperatorPriority("&& ||");
this->addOperatorPriority("+= -= *= /=");
this->addOperatorPriority("=");
}
Open Swift提供了作用数字和字符串的大部分运算符的默认处理方法。也允许用户自定义重载运算符。例如下面的代码，定义了两个向量做比较时的处理方法：
operator["<", "Vector上例中，result是一个布尔值，pre_element是布尔值的一个内置变量，可以用来在表达式运算中传递一些数据。
2. 控制流
和大部分编程语言类似，在Open Swift里，可以使用下面这些关键字来定义代码的逻辑控制流：
if else for in while break continue
下面的例子可以完全涵盖了Open Swift的控制流语法：
var colors = ["red", "blue", "green", "black", "white"];
for (var i = 0; i < JSON.getLength(colors); i++) {
log("we have color " + colors[i]);
}
var i = 0;
while (true) {
var color = colors[i];
i++;
if (color == "red") {
log("draw red color");
continue;
} else if (color == "blue") {
break;
}
}
for (var color in colors) {
log("we also have color " + color);
}
var colorMap = ["red" : "0x0000ff", "blue" : "0xff0000", "green" : "0x00ff00", "black" : "0x000000", "white" : "0xffffff"];
for (var (color, value) in colorMap) {
log("The color @@'s value is @@." % color % value);
if (color == "red") {
log("red color");
} else if (color == "blue") {
log("blue color");
} else (color == "green") {
log("green color")
} else {
log("other color")
}
}
注意：
a. Open Swift并不支持switch case这样的语法形式，因为它可以被语义更明确的if else串替代。
b. else if中的if可以省去
c. 用 for var (key, value) in JSON的方式去遍历JSON时，key可能为空。例如遍历这样的JSON：[a:1,b:2,"string c"]
3. 函数
Open Swift具有如下的函数定义的等价形式：
形式 1：
function showMessage1() {
log("welcome to China!")
}
形式 2：
var showMessage2 = function () {
log("welcome to Beijing!")
}
在运行时，上面两种函数的定义形式是等价的，唯一的区别是，在同一级语义里，第一种函数定义是被解释器优先执行的，而第二种匿名函数定义的主体是一个表达式，和同级语义里的其他表达式一起被顺序执行。这就解释了为什么下面例子中的函数可以在定义之前被调用。
Open Swift支持定义多值返回函数：
var(x, y, size) = getPoint();
function getPoint() {
var size = [width : 1024, height : 768];
var x = 551 / size.width;
var y = 335 / size.height;
return (x, y, size)
}
类似于JavaScript， Open Swift可以将一个函数类型作为函数的返回值：
function test1() {
return function (message) {
log(message + 15535);
}
}
var f = test1();
f("Hello ");
除此之外函数的返回值可以是一个JSON对象。
Open Swift也可以把一个函数作为参数传递给另外一个函数去处理：
test2(function (message) {
log(message);
}, 100);
function test2(innerFunction, times) {
var message = "inner function is call @@ times";
for (int i = 0; i < times; i++) {
innerFunction(message % i);
}
}
Open Swift函数的参数和返回值可以是Open Swift的6种基本数据类型之一，也可以是它们的组合。
Open Swift在函数内部提供的反射的功能，可以通过FUNCTION_name PARAM PARAM_length这些变量，去访问函数内部的一些特征，例如：
sum(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7);
showColor("red", "blue", "green", "black", "white");
function sum() {
var result = 0;
for (var number in PARAM) {
result += number;
}
return result;
}
function showColor() {
for (var i = 0; i < PARAM_length; i++) {
var color = PARAM[i];
log("we also color " + color);
}
log(FUNCTION_name); // print: showColor
}
4. 类机制
Open Swift具有如下的类定义的等价形式：
形式 1：
A.getID(); //print: this is Class A 8888
class A {
var message = "this is Class A ";
var id = 8888;
function getID() {
log(this.message + this.id);
}
}
形式 2：
B.getID(); //print: this is Class B 7777
class B {
var message = "this is CLASS B ";
var id = 7777;
var getID = function () {
log(this.message + this.id);
}
}
形式 3：
var C = [
message : "this is JSON C ",
id : 6666,
];
C.getID = function () {
log(this.message + this.id);
}
C.getID(); //print: this is JSON C 6666
形式 4：
var D = [
message : "this is JSON D ",
id : 5555,
getID : function () {
log(this.message + this.id);
}
]
D.getID(); //print: this is JSON D 5555
形式 5：
var e = new E();
e.getID = function () {
log(this.message + this.id);
}
e.getID(); //print: this is Class E 2222
class E {
var message = "this is Class E ";
var id = 2222;
}
在运行时，上面五种类的定义形式是等价的，那是因为在Open Swift里，类和实例都被理解为一个JSON对象，而JSON对象的核心就是Open Swift的6种基本数据类型的一个容器。和函数定义一样，在同一级语义里，类的定义是被解释器优先执行的。
在Open Swift中， 类的继承和new 实例的实质都是对JSON对象的克隆：
class A {
var message = "This is A";
function getMessage() {
log(message);
}
}
class B extends A {
var message = "This is B ";
var id = 123564;
function getID() {
log(message + id);
}
}
A.getMessage(); //print: This is A
B.getID(); //print: This is B 123564
var b = new B();
b.message = "This is b";
b.getMessage(); //print: This is b
而JSON对象在克隆时，对于function函数类型元素和由关键字unique指定的元素量不做内存拷贝，复用的唯一一个对象：
class A{
var id = 456;
unique message = "Welcome to China!";
function getMessage() {
log(message);
}
}
A.getMessage(); //print: Welcome to China!
var a1 = new A();
a1.message = "Welcome to Beijing!"
A.getMessage(); //print: Welcome to Beijing!
a1.getMessage(); //print: Welcome to Beijing!
var a2 = new A();
a1.message = "Welcome to ShangHai!"
A.getMessage(); //print: Welcome to ShangHai!
a1.getMessage(); //print: Welcome to ShangHai!
a2.getMessage(); //print: Welcome to ShangHai!
类机制中this关键字指定变量按照运行时的类关系去查找，否则就按照变量所处的语义闭包关系去查找。（详见：进阶篇·回调和闭包）。这就是下面例子中两个message会有不同结果的原因：
test1();
function test1() {
var message = "Welcome to Beijing!";
A.getMessage = function () {
log(message); //print: Welcome to Beijing!
log(this.message); //print: Welcome to China!
}
A.getMessage();
class A {
var message = "Welcome to China!";
}
}
Open Swift提供类的反射机制，可以通过CLASS_name CLASS_parent_name FIELD_length这些变量，去访问类（实例、JSON对象）的一些特征，例如：
class A {
var message = "This is A";
function getMessage() {
log(message);
}
}
class B extends A {
var message = "This is B ";
var id = 123564;
function getID() {
log(CLASS_name); //print: B
log(CLASS_parent_name); //print: A
log(FIELD_length); //print: 4
}
}
Open Swift的语言规范描述完备。
