iOS-Swift-简介

• 学习环境

下面所讲的是基于Swift5.1
开发工具：Xcode11
操作系统：macOS 10.14 Mojave、macOS Catalina 10.15
Xcode下载地址:https://developer.apple.com/download/more/

• 课程大纲

大纲.png

• Swift简介

Swift是Apple在2014年6月WWDC发布的全新编程语言，中文名和LOGO是“雨燕”

Swift之父Chris Lattner pClang编译器作者、LLVM项目的主要发起人 p从Apple离职后，先后跳槽到Tesla、Google p目前在Google Brain从事AI研究

• Swift版本

历时5年发展，从Swift1.x发展到了Swift5.x版本，经历了多次重大改变，ABI终于稳定

API（Application Programming Interface）：应用程序编程接口
源代码和库之间的接口

ABI（Application Binary Interface）：应用程序二进制接口
应用程序与操作系统之间的底层接口
涉及的内容有：目标文件格式、数据类型的大小\布局\对齐、函数调用约定等等

随着ABI的稳定，Swift语法基本不会再有太大的变动，此时正是学习Swift的最佳时刻

截止至2019年6月，目前最新版本：Swift5.1

Swift完全开源：https://github.com/apple/swift，主要采用C++编写

• 编译流程

什么是LLVM？
LLVM是构架编译器(compiler)的框架系统，以C++编写⽽成，⽤于优化以任意程序语⾔编写的程序的编译时间 (compile-time)、链接时间(link-time)、运⾏时间(run-time)以及空闲时间(idle-time)，对开发者保持开放，并兼容已有 脚本。 LLVM计划启动于2000年，最初由美国UIUC⼤学的Chris Lattner博⼠主持开展。2006年Chris Lattner加盟Apple Inc. 并致⼒于LLVM在Apple开发体系中的应⽤。Apple也是LLVM计划的主要资助者。 ⽬前LLVM已经被苹果IOS开发⼯具、Xilinx Vivado、Facebook、Google等各⼤公司采⽤。

编译器分为前端和后端，前端一般做词法分析，后端生成对应平台的二进制代码，LLVM就是作为编译器的后端。

编译器前端和后端.png

如上图，对于OC来说，编译器前端是Clang，对于Swift，编译器前端是swiftc，无论是OC还是Swift，编译器后端都是LLVM。先是由前端进行词法分析，再由后端生成对应平台的代码(iOS上是生成ARM架构的代码)。

编译流程.png

如上图，先是由Swift代码生成AST语法树，又生成Swift特有的中间代码Raw Swift IL，再生成一个更简洁的版本，也是Swift特有的中间代码Canonical Swift IL，接来下转交给后端，生成LLVM IR代码，LLVM IR是LLVM的中间代码，LLVM编译器针对IR代码进行相应的优化，优化完毕之后最终转成汇编代码(Assembly)，汇编代码最后再变成二进制代码(Executable)。详情可参考：https://swift.org/compiler-stdlib

• swiftc在哪？

在终端敲swiftc -help发现有反应，说明的确有swiftc，那么swiftc在哪呢？
swiftc存放在Xcode内部，路径为：
Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin

我们可以利用swiftc做一些简单的操作：
生成语法树： swiftc -dump-ast main.swift
生成最简洁的SIL代码：swiftc -emit-sil main.swift
生成LLVM IR代码： swiftc -emit-ir main.swift -o main.ll
生成汇编代码： swiftc -emit-assembly main.swift -o main.s

对汇编代码进行分析，可以真正掌握编程语言的本质。