The Swift Programming Language-官方教程精译Swift（1）小试牛刀

通常来说，编程语言教程中的第一个程序应该在屏幕上打印“Hello, world”。在 Swift 中，可以用一行代码实现： 

   

1 println("hello, world")

 

如果你写过 C 或者 Objective-C 代码，那你应该很熟悉这种形式——在 Swift 中，这行代码就是一个完整的程序。你不需要为了输入输出或者字符串处理导入一个单独的库。全局作用域中的代码会被自动当做程序的入口点，所以你也不需要main函数。你同样不需要在每个语句结尾写上分号。

 

这个教程会通过一系列编程例子来让你对 Swift 有初步了解，如果你有什么不理解的地方也不用担心——任何本章介绍的内容都会在后面的章节中详细讲解。

 

注意：为了获得最好的体验，在 Xcode 当中使用代码预览功能。代码预览功能可以让你编辑代码并实时看到运行结果。

 

简单值

使用let来声明常量，使用var来声明变量。一个常量的值在编译时并不需要获取，但是你只能为它赋值一次。也就是说你可以用常量来表示这样一个值：你只需要决定一次，但是需要使用很多次。 

  

常量或者变量的类型必须和你赋给它们的值一样。然而，声明时类型是可选的，声明的同时赋值的话，编译器会自动推断类型。在上面的例子中，编译器推断出myVariable是一个整数（integer）因为它的初始值是整数。

 

如果初始值没有提供足够的信息（或者没有初始值），那你需要在变量后面声明类型，用冒号分割。

let implicitInteger = 70

let implicitDouble = 70.0

let explicitDouble: Double = 70

练习：创建一个常量，显式指定类型为Float并指定初始值为4。

 

值永远不会被隐式转换为其他类型。如果你需要把一个值转换成其他类型，请显式转换。

1 let label = "The width is" 

2 let width = 94 

3 let widthLabel = label + String(width) 

 

练习：删除最后一行中的String，错误提示是什么？

 

有一种更简单的把值转换成字符串的方法：把值写到括号中，并且在括号之前写一个反斜杠。例如：

1 let apples = 3 

2 let oranges = 5 

3 let appleSummary = "I have \(apples) apples." 

4 let fruitSummary = "I have \(apples + oranges) pieces of fruit." 

 

练习：使用\()来把一个浮点计算转换成字符串，并加上某人的名字，和他打个招呼。

 

使用方括号[]来创建数组和字典，并使用下标或者键（key）来访问元素。

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

2 shoppingList[1] = "bottle of water" 

3   

4 var occupations = [ 

5     "Malcolm": "Captain", 

6     "Kaylee": "Mechanic", 

7 ] 

8 occupations["Jayne"] = "Public Relations" 

  

要创建一个空数组或者字典，使用初始化语法。 

1 let emptyArray = String[]() 

2 let emptyDictionary = Dictionary<String, Float>() 

如果类型信息可以被推断出来，你可以用[]和[:]来创建空数组和空字典——就像你声明变量或者给函数传参数的时候一样。

 

 

1 shoppingList = []   // 去逛街并买点东西 

 

控制流

使用if和switch来进行条件操作，使用for-in、for、while和do-while来进行循环。包裹条件和循环变量括号可以省略，但是语句体的大括号是必须的。 

 1 let individualScores = [75, 43, 103, 87, 12] 

 2 var teamScore = 0 

 3 for score in individualScores { 

 4     if score > 50 { 

 5         teamScore += 3 

 6     } else { 

 7         teamScore += 1 

 8     } 

 9 } 

10 teamScore 

在if语句中，条件必须是一个布尔表达式——像if score { ... }这样的代码是错误的。

 

你可以一起使用if和let来处理值缺失的情况。有些变量的值是可选的。一个可选的值可能是一个具体的值或者是nil，表示值缺失。在类型后面加一个问号来标记这个变量的值是可选的。

1 var optionalString: String? = "Hello" 

2 optionalString == nil 

3   

4 var optionalName: String? = "John Appleseed" 

5 var greeting = "Hello!" 

6 if let name = optionalName { 

7     greeting = "Hello, \(name)" 

8 } 

  

练习：把optionalName改成nil，greeting会是什么？添加一个else语句，当optionalName是nil时给greeting赋一个不同的值。

 

如果变量的可选值是nil，条件会判断为false，大括号中的代码会被跳过。如果不是nil，会将值赋给let后面的常量，这样代码块中就可以使用这个值了。

 

switch支持任意类型的数据以及各种比较操作——不仅仅是整数以及测试相等。

 1 let vegetable = "red pepper" 

 2 switch vegetable { 

 3 case "celery": 

 4     let vegetableComment = "Add some raisins and make ants on a log." 

 5 case "cucumber", "watercress": 

 6     let vegetableComment = "That would make a good tea sandwich." 

 7 case let x where x.hasSuffix("pepper"): 

 8     let vegetableComment = "Is it a spicy \(x)?" 

 9 default: 

10     let vegetableComment = "Everything tastes good in soup." 

11 } 

练习：删除default语句，看看会有什么错误？

 

运行switch中匹配到的子句之后，程序会退出switch语句，并不会继续向下运行，所以不需要在每个子句结尾写break。

 

你可以使用for-in来遍历字典，需要两个变量来表示每个键值对。 

 1 let interestingNumbers = [ 

 2     "Prime": [2, 3, 5, 7, 11, 13], 

 3     "Fibonacci": [1, 1, 2, 3, 5, 8], 

 4     "Square": [1, 4, 9, 16, 25], 

 5 ] 

 6 var largest = 0 

 7 for (kind, numbers) in interestingNumbers { 

 8     for number in numbers { 

 9         if number > largest { 

10             largest = number 

11         } 

12     } 

13 } 

14 largest 

练习：添加另一个变量来记录哪种类型的数字是最大的。

 

使用while来重复运行一段代码直到不满足条件。循环条件可以在开头也可以在结尾。

 1 var n = 2 

 2 while n < 100 { 

 3     n = n * 2 

 4 } 

 5 n 

 6   

 7 var m = 2 

 8 do { 

 9     m = m * 2 

10 } while m < 100 

11 m 

  

你可以在循环中使用..来表示范围，也可以使用传统的写法，两者是等价的：

 1 var firstForLoop = 0 

 2 for i in 0..3 { 

 3     firstForLoop += i 

 4 } 

 5 firstForLoop 

 6   

 7 var secondForLoop = 0 

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

 9     secondForLoop += 1 

10 } 

11 secondForLoop   

使用..创建的范围不包含上界，如果想包含的话需要使用...。

 

函数和闭包

使用func来声明一个函数，使用名字和参数来调用函数。使用->来指定函数返回值。 

1 func greet(name: String, day: String) -> String { 

2     return "Hello \(name), today is \(day)." 

3 } 

4 greet("Bob", "Tuesday") 

练习：删除day参数，添加一个参数来表示今天吃了什么午饭。

 

使用一个元组来返回多个值。 

1 func getGasPrices() -> (Double, Double, Double) { 

2     return (3.59, 3.69, 3.79) 

3 } 

4 getGasPrices() 

函数的参数数量是可变的，用一个数组来获取它们：

1 func sumOf(numbers: Int...) -> Int { 

2     var sum = 0 

3     for number in numbers { 

4         sum += number 

5     } 

6     return sum 

7 } 

8 sumOf() 

9 sumOf(42, 597, 12)

练习：写一个计算参数平均值的函数。

 

函数可以嵌套。被嵌套的函数可以访问外侧函数的变量，你可以使用嵌套函数来重构一个太长或者太复杂的函数。

1 func returnFifteen() -> Int { 

2     var y = 10 

3         func add() { 

4         y += 5 

5     } 

6     add() 

7     return y 

8 } 

9 returnFifteen() 

函数是一等公民，这意味着函数可以作为另一个函数的返回值。

1 func makeIncrementer() -> (Int -> Int) { 

2     func addOne(number: Int) -> Int { 

3         return 1 + number 

4     } 

5     return addOne 

6 } 

7 var increment = makeIncrementer() 

8 increment(7) 

函数也可以当做参数传入另一个函数。

 1 func hasAnyMatches(list: Int[], condition: Int -> Bool) -> Bool { 

 2     for item in list { 

 3         if condition(item) { 

 4             return true 

 5         } 

 6     } 

 7     return false 

 8 } 

 9 func lessThanTen(number: Int) -> Bool { 

10     return number < 10 

11 } 

12 var numbers = [20, 19, 7, 12] 

13 hasAnyMatches(numbers, lessThanTen) 

函数实际上是一种特殊的闭包，你可以使用{}来创建一个匿名闭包。使用in来分割参数并返回类型。

1 numbers.map({ 

2     (number: Int) -> Int in 

3     let result = 3 * number 

4     return result 

5     }) 

练习：重写闭包，对所有奇数返回0。

 

 有很多种创建闭包的方法。如果一个闭包的类型已知，比如作为一个回调函数，你可以忽略参数的类型和返回值。单个语句闭包会把它语句的值当做结果返回。

 

你可以通过参数位置而不是参数名字来引用参数——这个方法在非常短的闭包中非常有用。当一个闭包作为最后一个参数传给一个函数的时候，它可以直接跟在括号后面。

 

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

 

对象和类

使用class和类名来创建一个类。类中属性的声明和常量、变量声明一样，唯一的区别就是它们的上下文是类。同样，方法和函数声明也一样。 

1 class Shape { 

2     var numberOfSides = 0 

3     func simpleDescription() -> String { 

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

5     } 

6 } 

练习：使用let添加一个常量属性，再添加一个接收一个参数的方法。

 

要创建一个类的实例，在类名后面加上括号。使用点语法来访问实例的属性和方法。

 

1 var shape = Shape() 

2 shape.numberOfSides = 7 

3 var shapeDescription = shape.simpleDescription() 

这个版本的Shape类缺少了一些重要的东西：一个构造函数来初始化类实例。使用init来创建一个构造器。

 1 class NamedShape { 

 2     var numberOfSides: Int = 0 

 3     var name: String 

 4   

 5     init(name: String) { 

 6         self.name = name 

 7     } 

 8   

 9     func simpleDescription() -> String { 

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

11     } 

12 } 

注意：self被用来区别实例变量。当你创建实例的时候，像传入函数参数一样给类传入构造器的参数。每个属性都需要赋值——无论是通过声明（就像numberOfSides）还是通过构造器（就像name）。

 

如果你需要在删除对象之前进行一些清理工作，使用deinit创建一个析构函数。

 

子类的定义方法是在它们的类名后面加上父类的名字，用冒号分割。创建类的时候并不需要一个标准的根类，所以你可以忽略父类。

 

子类如果要重写父类的方法的话，需要用override标记——如果没有添加override就重写父类方法的话编译器会报错。编译器同样会检测override标记的方法是否确实在父类中。

 1 class Square: NamedShape { 

 2     var sideLength: Double 

 3   

 4     init(sideLength: Double, name: String) { 

 5         self.sideLength = sideLength 

 6         super.init(name: name) 

 7         numberOfSides = 4 

 8     } 

 9   

10     func area() ->  Double { 

11         return sideLength * sideLength 

12     } 

13   

14     override func simpleDescription() -> String { 

15         return "A square with sides of length \(sideLength)." 

16     } 

17 } 

18 let test = Square(sideLength: 5.2, name: "my test square") 

19 test.area() 

20 test.simpleDescription() 

  

练习：创建NamedShape的另一个子类Circle，构造器接收两个参数，一个是半径一个是名称，实现area和describe方法。

 

属性可以有 getter 和 setter 。

  

 1 class EquilateralTriangle: NamedShape { 

 2     var sideLength: Double = 0.0 

 3   

 4     init(sideLength: Double, name: String) { 

 5         self.sideLength = sideLength 

 6         super.init(name: name) 

 7         numberOfSides = 3 

 8     } 

 9   

10     var perimeter: Double { 

11     get { 

12         return 3.0 * sideLength 

13     } 

14     set { 

15                 sideLength = newValue / 3.0 

16     } 

17     } 

18   

19     override func simpleDescription() -> String { 

20         return "An equilateral triagle with sides of length \(sideLength)." 

21     } 

22 } 

23 var triangle = EquilateralTriangle(sideLength: 3.1, name: "a triangle") 

24 triangle.perimeter 

25 triangle.perimeter = 9.9 

26 triangle.sideLength 

 

在perimeter的 setter 中，新值的名字是newValue。你可以在set之后显示的设置一个名字。

 

注意EquilateralTriangle类的构造器执行了三步：

1. 设置子类声明的属性值

2. 调用父类的构造器

3. 改变父类定义的属性值。其他的工作比如调用方法、getters和setters也可以在这个阶段完成。

 

如果你不需要计算属性但是需要在设置一个新值之前运行一些代码，使用willSet和didSet。

 

比如，下面的类确保三角形的边长总是和正方形的边长相同。

  

 1 class TriangleAndSquare { 

 2     var triangle: EquilateralTriangle { 

 3     willSet { 

 4         square.sideLength = newValue.sideLength 

 5     } 

 6     } 

 7     var square: Square { 

 8     willSet { 

 9         triangle.sideLength = newValue.sideLength 

10     } 

11     } 

12     init(size: Double, name: String) { 

13         square = Square(sideLength: size, name: name) 

14         triangle = EquilateralTriangle(sideLength: size, name: name) 

15     } 

16 } 

17 var triangleAndSquare = TriangleAndSquare(size: 10, name: "another test shape") 

18 triangleAndSquare.square.sideLength 

19 triangleAndSquare.triangle.sideLength 

20 triangleAndSquare.square = Square(sideLength: 50, name: "larger square") 

21 triangleAndSquare.triangle.sideLength 

     类中的方法和一般的函数有一个重要的区别，函数的参数名只在函数内部使用，但是方法的参数名需要在调用的时候显式说明（除了第一个参数）。默认情况下，方法的参数名和它在方法内部的名字一样，不过你也可以定义第二个名字，这个名字被用在方法内部。

 

1 class Counter { 

2     var count: Int = 0 

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

4         count += amount * times 

5     } 

6 } 

7 var counter = Counter() 

8 counter.incrementBy(2, numberOfTimes: 7) 

处理变量的可选值时，你可以在操作（比如方法、属性和子脚本）之前加?。如果?之前的值是nil，?后面的东西都会被忽略，并且整个表达式返回nil。否则，?之后的东西都会被运行。在这两种情况下，整个表达式的值也是一个可选值。

1 let optionalSquare: Square? = Square(sideLength: 2.5, name: "optional square") 

2 let sideLength = optionalSquare?.sideLength 

 

枚举和结构体

使用enum来创建一个枚举。就像类和其他所有命名类型一样，枚举可以包含方法。

  

 1 enum Rank: Int { 

 2     case Ace = 1 

 3     case Two, Three, Four, Five, Six, Seven, Eight, Nine, Ten 

 4     case Jack, Queen, King 

 5     func simpleDescription() -> String { 

 6         switch self { 

 7         case .Ace: 

 8             return "ace" 

 9         case .Jack: 

10             return "jack" 

11         case .Queen: 

12             return "queen" 

13         case .King: 

14             return "king" 

15         default: 

16             return String(self.toRaw()) 

17         } 

18     } 

19 } 

20 let ace = Rank.Ace 

21 let aceRawValue = ace.toRaw() 

练习：写一个函数，通过比较它们的原始值来比较两个Rank值。

 

在上面的例子中，枚举原始值的类型是Int，所以你只需要设置第一个原始值。剩下的原始值会按照顺序赋值。你也可以使用字符串或者浮点数作为枚举的原始值。

 

使用toRaw和fromRaw函数来在原始值和枚举值之间进行转换。

 

1 if let convertedRank = Rank.fromRaw(3) { 

2     let threeDescription = convertedRank.simpleDescription() 

3 } 

 

枚举的成员值是实际值，并不是原始值的另一种表达方法。实际上，如果原始值没有意义，你不需要设置。

  

 1 enum Suit { 

 2     case Spades, Hearts, Diamonds, Clubs 

 3     func simpleDescription() -> String { 

 4         switch self { 

 5         case .Spades: 

 6             return "spades" 

 7         case .Hearts: 

 8             return "hearts" 

 9         case .Diamonds: 

10             return "diamonds" 

11         case .Clubs: 

12             return "clubs" 

13         } 

14     } 

15   

16 } 

17 let hearts = Suit.Hearts 

18 let heartsDescription = hearts.simpleDescription() 

练习：给Suit添加一个color方法，对spades和clubs返回“black”，对hearts和diamonds返回“red”。

 

注意：有两种方式可以引用Hearts成员：给hearts常量赋值时，枚举成员Suit.Hearts需要用全名来引用，因为常量没有显式指定类型。在switch里，枚举成员使用缩写.Hearts来引用，因为self的值已经知道是一个suit。已知变量类型的情况下你可以使用缩写。

 

使用struct来创建一个结构体。结构体和类有很多相同的地方，比如方法和构造器。它们结构体之间最大的一个区别就是 结构体是传值，类是传引用。

 1 struct Card { 

 2     var rank: Rank 

 3     var suit: Suit 

 4     func simpleDescription() -> String { 

 5         return "The \(rank.simpleDescription()) of \ 

 6         (suit.simpleDescription())" 

 7     } 

 8 } 

 9 let threeOfSpades = Card(rank: .Three, suit: .Spades) 

10 let threeOfSpadesDescription = threeOfSpades.simpleDescription() 

练习：给Card添加一个方法，创建一副完整的扑克牌并把每张牌的rank和suit对应起来。

 

一个枚举成员的实例可以有实例值。相同枚举成员的实例可以有不同的值。创建实例的时候传入值即可。实例值和原始值是不同的：枚举成员的原始值对于所有实例都是相同的，而且你是在定义枚举的时候设置原始值。

 

例如，考虑从服务器获取日出和日落的时间。服务器会返回正常结果或者错误信息。

  

 1 enum ServerResponse { 

 2     case Result(String, String) 

 3     case Error(String) 

 4 } 

 5   

 6 let success = ServerResponse.Result("6:00 am", "8:09 pm") 

 7 let failure = ServerResponse.Error("Out of cheese.") 

 8   

 9 switch success { 

10 case let .Result(sunrise, sunset): 

11     let serverResponse = "Sunrise is at \(sunrise) and sunset is at \(sunset)." 

12 case let .Error(error): 

13     let serverResponse = "Failure...  \(error)" 

14 } 

 

练习：给ServerResponse和switch添加第三种情况。

 

注意：如何从ServerResponse中提取日升和日落时间。

 

接口和扩展

使用protocol来声明一个接口。

1 protocol ExampleProtocol { 

2     var simpleDescription: String { get } 

3     mutating func adjust() 

4 }

 

类、枚举和结构体都可以实现接口。

  

 1 class SimpleClass: ExampleProtocol { 

 2     var simpleDescription: String = "A very simple class." 

 3     var anotherProperty: Int = 69105 

 4     func adjust() { 

 5         simpleDescription += "  Now 100% adjusted." 

 6     } 

 7 } 

 8 var a = SimpleClass() 

 9 a.adjust() 

10 let aDescription = a.simpleDescription 

11   

12 struct SimpleStructure: ExampleProtocol { 

13     var simpleDescription: String = "A simple structure" 

14     mutating func adjust() { 

15         simpleDescription += " (adjusted)" 

16     } 

17 } 

18 var b = SimpleStructure() 

19 b.adjust() 

20 let bDescription = b.simpleDescription 

 

练习：写一个实现这个接口的枚举。

 

注意：声明SimpleStructure时候mutating关键字用来标记一个会修改结构体的方法。SimpleClass的声明不需要标记任何方法因为类中的方法经常会修改类。

 

使用extension来为现有的类型添加功能，比如添加一个计算属性的方法。你可以使用扩展来给任意类型添加协议，甚至是你从外部库或者框架中导入的类型。 

 1 extension Int: ExampleProtocol { 

 2     var simpleDescription: String { 

 3     return "The number \(self)" 

 4     } 

 5     mutating func adjust() { 

 6         self += 42 

 7     } 

 8 } 

 9  

10 7.simpleDescription 

练习：给Double类型写一个扩展，添加absoluteValue功能。

你可以像使用其他命名类型一样使用接口名——例如，创建一个有不同类型但是都实现一个接口的对象集合。当你处理类型是接口的值时，接口外定义的方法不可用。 

1 let protocolValue: ExampleProtocol = a 

2 protocolValue.simpleDescription 

3 // protocolValue.anotherProperty  // Uncomment to see the error 

即使protocolValue变量运行时的类型是simpleClass，编译器会把它的类型当做ExampleProtocol。这表示你不能调用类在它实现的接口之外实现的方法或者属性。

 

泛型

在尖括号里写一个名字来创建一个泛型函数或者类型。

1 func repeat<ItemType>(item: ItemType, times: Int) -> ItemType[] { 

2     var result = ItemType[]() 

3     for i in 0..times { 

4         result += item 

5     } 

6     return result 

7 } 

8 repeat("knock", 4) 

你也可以创建泛型类、枚举和结构体。

1 // Reimplement the Swift standard library's optional type 

2 enum OptionalValue<T> { 

3     case None 

4     case Some(T) 

5 } 

6 var possibleInteger: OptionalValue<Int> = .None 

7 possibleInteger = .Some(100) 

在类型名后面使用where来指定一个需求列表——例如，要限定实现一个协议的类型，需要限定两个类型要相同，或者限定一个类必须有一个特定的父类。

 1 func anyCommonElements <T, U where T: Sequence, U: Sequence, T.GeneratorType.Element: Equatable, T.GeneratorType.Element == U.GeneratorType.Element> (lhs: T, rhs: U) -> Bool { 

 2     for lhsItem in lhs { 

 3         for rhsItem in rhs { 

 4             if lhsItem == rhsItem { 

 5                 return true 

 6             } 

 7         } 

 8     } 

 9     return false 

10 } 

11 anyCommonElements([1, 2, 3], [3]) 

练习：修改anyCommonElements函数来创建一个函数，返回一个数组，内容是两个序列的共有元素。

 

简单起见，你可以忽略where，只在冒号后面写接口或者类名。<T: Equatable>和<T where T: Equatable>是等价的。