Swift 表达式

原文链接：http://www.cocoachina.com/newbie/basic/2014/0612/8797.html

本页包含内容：

前缀表达式（Prefix Expressions）

二元表达式（Binary Expressions）

赋值表达式（Assignment Operator）

三元条件运算符（Ternary Conditional Operator）

类型转换运算符（Type-Casting Operators）

主要表达式（Primary Expressions）

后缀表达式（Postfix Expressions）

 

Swift 中存在四种表达式： 前缀（prefix）表达式，二元（binary）表达式，主要（primary）表达式和后缀（postfix）表达式。表达式可以返回一个值，以及运行某些逻辑（causes a side effect）。

 

前缀表达式和二元表达式就是对某些表达式使用各种运算符（operators）。 主要表达式是最短小的表达式，它提供了获取（变量的）值的一种途径。 后缀表达式则允许你建立复杂的表达式，例如配合函数调用和成员访问。 每种表达式都在下面有详细论述～

 

表达式的语法：

expression → prefix-expression­binary-expressions­_opt­

expression-list → expression­  expression­,­expression-list­

 

前缀表达式（Prefix Expressions）

前缀表达式由 前缀符号和表达式组成。（这个前缀符号只能接收一个参数）

 

Swift 标准库支持如下的前缀操作符：

++ 自增1 （increment）

-- 自减1 （decrement）

! 逻辑否 （Logical NOT ）

~ 按位否 （Bitwise NOT ）

+ 加（Unary plus）

- 减（Unary minus）

 

对于这些操作符的使用，请参见： Basic Operators和Advanced Operators

 

作为对上面标准库运算符的补充，你也可以对 某个函数的参数使用 '&'运算符。 更多信息，请参见： "In-Out parameters".

 

前缀表达式的语法：

prefix-expression → prefix-operator­_opt­postfix-expression­

prefix-expression → in-out-expression­

in-out-expression → &­identifier­

 

二元表达式（Binary Expressions）

二元表达式由 "左边参数" + "二元运算符" + "右边参数" 组成, 它有如下的形式：

Swift 标准库提供了如下的二元运算符：

 

求幂相关（无结合，优先级160）

    << 按位左移（Bitwise left shift）

    >> 按位右移（Bitwise right shift）

 

乘除法相关（左结合，优先级150）

    * 乘

    / 除

    % 求余

    &* 乘法，忽略溢出（ Multiply, ignoring overflow）

    &/ 除法，忽略溢出（Divide, ignoring overflow）

    &% 求余, 忽略溢出（ Remainder, ignoring overflow）

    & 位与（ Bitwise AND）

 

加减法相关（左结合, 优先级140）

    + 加

    - 减

    &+ Add with overflow

    &- Subtract with overflow

    | 按位或（Bitwise OR ）

    ^ 按位异或（Bitwise XOR）

 

Range （无结合,优先级 135）

    .. 半闭值域 Half-closed range

    ... 全闭值域 Closed range

 

类型转换 （无结合,优先级 132）

    is 类型检查（ type check）

    as 类型转换（ type cast）

 

Comparative （无结合,优先级 130）

    < 小于

    <= 小于等于

    >大于

    >= 大于等于

    == 等于

    != 不等

    === 恒等于

    !== 不恒等

    ~= 模式匹配（ Pattern match）

 

合取（ Conjunctive） （左结合,优先级 120）

    && 逻辑与（Logical AND）

 

析取（Disjunctive） （左结合,优先级 110）

    || 逻辑或（ Logical OR）

 

三元条件（Ternary Conditional ）（右结合,优先级 100）

    ?: 三元条件 Ternary conditional

 

赋值 （Assignment） （右结合, 优先级 90）

    = 赋值（Assign）

    *= Multiply and assign

    /= Divide and assign

    %= Remainder and assign

    += Add and assign

    -= Subtract and assign

    <<= Left bit shift and assign

    = Right bit shift and assign

    &= Bitwise AND and assign

    ^= Bitwise XOR and assign

    |= Bitwise OR and assign

    &&= Logical AND and assign

    ||= Logical OR and assign

 

关于这些运算符（operators）的更多信息，请参见：Basic Operators和Advanced Operators.

 

注意：在解析时, 一个二元表达式表示为一个一级数组（a flat list）, 这个数组（List）根据运算符的先后顺序，被转换成了一个tree. 例如： 2 + 3 5 首先被认为是： 2, + , 3, , 5. 随后它被转换成 tree （2 + （3 * 5））

 

二元表达式的语法

binary-expression → binary-operator­prefix-expression­

binary-expression → assignment-operator­prefix-expression­

binary-expression → conditional-operator­prefix-expression­

binary-expression → type-casting-operator­

binary-expressions → binary-expression­binary-expressions­_opt­

赋值表达式（Assignment Operator）

赋值表达式会对某个给定的表达式赋值。 它有如下的形式；

就是把右边的 value 赋值给左边的 expression. 如果左边的expression 需要接收多个参数（是一个tuple ），那么右边必须也是一个具有同样数量参数的tuple. （允许嵌套的tuple）

(a, _, (b, c)) = ("test", 9.45, (12, 3)) // a is "test", b is 12, c is 3, and 9.45 is ignored

赋值运算符不返回任何值。

 

赋值表达式的语法：assignment-operator → =­

 

三元条件运算符（Ternary Conditional Operator）

三元条件运算符 是根据条件来获取值。 形式如下：

如果 condition 是true, 那么返回 第一个表达式的值（此时不会调用第二个表达式）， 否则返回第二个表达式的值（此时不会调用第一个表达式）。

 

想看三元条件运算符的例子，请参见： Ternary Conditional Operator.

 

三元条件表达式：conditional-operator → ?­expression­

 

类型转换运算符（Type-Casting Operators）

有两种类型转换操作符： as 和 is. 它们有如下的形式：

as 运算符会把目标表达式转换成指定的类型（specified type），过程如下：

 

1.如果类型转换成功， 那么目标表达式就会返回指定类型的实例（instance）. 例如：把子类（subclass）变成父类（superclass）时.

2.如果转换失败，则会抛出编译错误（ compile-time error）。

3.如果上述两个情况都不是（也就是说，编译器在编译时期无法确定转换能否成功，） 那么目标表达式就会变成指定的类型的optional. （is an optional of the specified type ） 然后在运行时，如果转换成功， 目标表达式就会作为 optional的一部分来返回， 否则，目标表达式返回nil. 对应的例子是： 把一个 superclass 转换成一个 subclass.

class SomeSuperType {} class SomeType: SomeSuperType {} class SomeChildType: SomeType {} let s = SomeType()   let x = s as SomeSuperType  // known to succeed; type is SomeSuperType let y = s as Int            // known to fail; compile-time error let z = s as SomeChildType  // might fail at runtime; type is SomeChildType?

 

使用'as'做类型转换跟正常的类型声明，对于编译器来说是一样的。例如：

let y1 = x as SomeType  // Type information from 'as' let y2: SomeType = x    // Type information from an annotation

 

'is' 运算符在“运行时（runtime）”会做检查。 成功会返回true, 否则 false

 

上述检查在“编译时（compile time）”不能使用。 例如下面的使用是错误的：

"hello" is String "hello" is Int

关于类型转换的更多内容和例子，请参见：Type Casting.

 

类型转换的语法：type-casting-operator → is­type­  as­?­_opt­type­

 

主要表达式（Primary Expressions）

主要表达式是最基本的表达式。 它们可以跟 前缀表达式，二元表达式，后缀表达式以及其他主要表达式组合使用。

 

主要表达式的语法

primary-expression → identifier­generic-argument-clause­_opt­

primary-expression → literal-expression­

primary-expression → self-expression­

primary-expression → superclass-expression­

primary-expression → closure-expression­

primary-expression → parenthesized-expression­

primary-expression → implicit-member-expression­

primary-expression → wildcard-expression

 

字符型表达式（Literal Expression）

由这些内容组成：普通的字符（string, number） , 一个字符的字典或者数组，或者下面列表中的特殊字符。

 

在某个函数（function）中，__FUNCTION__ 会返回当前函数的名字。 在某个方法（method）中，它会返回当前方法的名字。 在某个property 的getter/setter中会返回这个属性的名字。 在init/subscript中 只有的特殊成员（member）中会返回这个keyword的名字，在某个文件的顶端（the top level of a file），它返回的是当前module的名字。

 

一个array literal，是一个有序的值的集合。 它的形式是：

数组中的最后一个表达式可以紧跟一个逗号（','）. []表示空数组 。 array literal的type是 T[], 这个T就是数组中元素的type. 如果该数组中有多种type, T则是跟这些type的公共supertype最接近的type.（closest common supertype）

 

一个dictionary literal 是一个包含无序的键值对（key-value pairs）的集合，它的形式是:

dictionary 的最后一个表达式可以是一个逗号（','）. [:] 表示一个空的dictionary. 它的type是 Dictionary （这里KeyType表示 key的type, ValueType表示 value的type） 如果这个dictionary 中包含多种 types, 那么KeyType, Value 则对应着它们的公共supertype最接近的type（ closest common supertype）.

 

字符型表达式的语法：

literal-expression → literal­

literal-expression → array-literal­  dictionary-literal­

literal-expression → __FILE__­  __LINE__­  __COLUMN__­  __FUNCTION__­

array-literal → [­array-literal-items­_opt­]­

array-literal-items → array-literal-item­,­_opt­  array-literal-item­,­array-literal-items­

array-literal-item → expression­

dictionary-literal → [­dictionary-literal-items­]­  [­:­]­

dictionary-literal-items → dictionary-literal-item­,­_opt­  dictionary-literal-item­,­dictionary-literal-items­

dictionary-literal-item → expression­:­expression­

 

self表达式（Self Expression）

self表达式是对 当前type 或者当前instance的引用。它的形式如下：

 

如果在 initializer, subscript, instance method中，self等同于当前type的instance. 在一个静态方法（static method）, 类方法（class method）中， self等同于当前的type.

 

当访问 member（成员变量时）， self 用来区分重名变量（例如函数的参数）. 例如， （下面的 self.greeting 指的是 var greeting: String, 而不是 init（greeting: String） ）

class SomeClass {     var greeting: String     init(greeting: String) {         self.greeting = greeting     } }

 

在mutating 方法中， 你可以使用self 对 该instance进行赋值。

struct Point {     var x = 0.0, y = 0.0     mutating func moveByX(deltaX: Double, y deltaY: Double) {         self = Point(x: x + deltaX, y: y + deltaY)     } }

self表达式的语法：

self-expression → self­

self-expression → self­.­identifier­

self-expression → self­[­expression­]­

self-expression → self­.­init­

 

超类表达式（Superclass Expression）

超类表达式可以使我们在某个class中访问它的超类. 它有如下形式：

形式1 用来访问超类的某个成员（member）. 形式2 用来访问该超类的 subscript 实现。 形式3 用来访问该超类的 initializer.

 

子类（subclass）可以通过超类（superclass）表达式在它们的 member, subscripting 和 initializers 中来利用它们超类中的某些实现（既有的方法或者逻辑）。

 

超类表达式语法：

superclass-expression → superclass-method-expression­  superclass-subscript-expression­ superclass-initializer-expression­

superclass-method-expression → super­.­identifier­

superclass-subscript-expression → super­[­expression­]­

superclass-initializer-expression → super­.­init

 

闭包表达式（Closure Expression）

闭包（closure） 表达式可以建立一个闭包（在其他语言中也叫 lambda, 或者 匿名函数（anonymous function））. 跟函数（function）的声明一样， 闭包（closure）包含了可执行的代码（跟方法主体（statement）类似） 以及接收（capture）的参数。 它的形式如下：

闭包的参数声明形式跟方法中的声明一样, 请参见：Function Declaration.

 

闭包还有几种特殊的形式, 让使用更加简洁：

1.闭包可以省略 它的参数的type 和返回值的type. 如果省略了参数和参数类型，就也要省略 'in'关键字。 如果被省略的type 无法被编译器获知（inferred） ，那么就会抛出编译错误。

2.闭包可以省略参数，转而在方法体（statement）中使用 0,1, $2 来引用出现的第一个，第二个，第三个参数。

3.如果闭包中只包含了一个表达式，那么该表达式就会自动成为该闭包的返回值。 在执行 'type inference '时，该表达式也会返回。

 

下面几个 闭包表达式是 等价的：

myFunction {     (x: Int, y: Int) -> Int in     return x + y }   myFunction {     (x, y) in     return x + y }   myFunction { return $0 + $1 }   myFunction { $0 + $1 }

关于 向闭包中传递参数的内容，参见： Function Call Expression.

 

闭包表达式可以通过一个参数列表（capture list） 来显式指定它需要的参数。 参数列表 由中括号 [] 括起来，里面的参数由逗号','分隔。一旦使用了参数列表，就必须使用'in'关键字（在任何情况下都得这样做，包括忽略参数的名字，type, 返回值时等等）。

 

在闭包的参数列表（ capture list）中， 参数可以声明为 'weak' 或者 'unowned' .

myFunction { print(self.title) }                    // strong capture myFunction { [weak self] in print(self!.title) }    // weak capture myFunction { [unowned self] in print(self.title) }  // unowned capture

 

在参数列表中，也可以使用任意表达式来赋值. 该表达式会在 闭包被执行时赋值，然后按照不同的力度来获取（这句话请慎重理解）， 例如：

// Weak capture of "self.parent" as "parent" myFunction { [weak parent = self.parent] in print(parent!.title) }

关于闭包表达式的更多信息和例子，请参见： Closure Expressions.

 

闭包表达式的语法：

closure-expression → {­closure-signature­_opt­statements­}­

closure-signature → parameter-clause­function-result­_opt­in­

closure-signature → identifier-list­function-result­_opt­in­

closure-signature → capture-list­parameter-clause­function-result­_opt­in­

closure-signature → capture-list­identifier-list­function-result­_opt­in­

closure-signature → capture-list­in­

capture-list → [­capture-specifier­expression­]­

capture-specifier → weak|unowned­ | unowned(safe)­|  unowned(unsafe)­

 

隐式成员表达式（Implicit Member Expression）

在可以判断出类型（type）的上下文（context）中，隐式成员表达式是访问某个type的member（ 例如 class method, enumeration case） 的简洁方法。 它的形式是：

例子：

var x = MyEnumeration.SomeValue x = .AnotherValue

隐式成员表达式的语法：implicit-member-expression → .­identifier­

 

圆括号表达式（Parenthesized Expression）

圆括号表达式由多个子表达式和逗号','组成。 每个子表达式前面可以有 identifier x: 这样的可选前缀。形式如下：

圆括号表达式用来建立tuples ， 然后把它做为参数传递给 function. 如果某个圆括号表达式中只有一个 子表达式，那么它的type就是 子表达式的type。例如： （1）的 type是Int, 而不是（Int）

 

圆括号表达式的语法：

parenthesized-expression → (­expression-element-list­_opt­)­

expression-element-list → expression-element­ | expression-element­,­expression-element-list­

expression-element → expression­ | identifier­:­expression­

 

通配符表达式（Wildcard Expression）

通配符表达式用来忽略传递进来的某个参数。例如：下面的代码中，10被传递给x, 20被忽略（译注：好奇葩的语法。。。）

(x, _) = (10, 20) // x is 10, 20 is ignored

通配符表达式的语法：wildcard-expression → _­

 

后缀表达式（Postfix Expressions）

后缀表达式就是在某个表达式的后面加上 操作符。 严格的讲，每个主要表达式（primary expression）都是一个后缀表达式。

 

Swift 标准库提供了下列后缀表达式：

    ++ Increment

    -- Decrement

 

对于这些操作符的使用，请参见：Basic Operators 和Advanced Operators

 

后缀表达式的语法：

postfix-expression → primary-expression­

postfix-expression → postfix-expression­postfix-operator­

postfix-expression → function-call-expression­

postfix-expression → initializer-expression­

postfix-expression → explicit-member-expression­

postfix-expression → postfix-self-expression­

postfix-expression → dynamic-type-expression­

postfix-expression → subscript-expression­

postfix-expression → forced-value-expression­

postfix-expression → optional-chaining-expression

 

函数调用表达式（Function Call Expression）

函数调用表达式由函数名和参数列表组成。它的形式如下：

如果该function 的声明中指定了参数的名字，那么在调用的时候也必须得写出来. 例如：

 

可以在 函数调用表达式的尾部（最后一个参数之后）加上 一个闭包（closure） ， 该闭包会被目标函数理解并执行。它具有如下两种写法：

// someFunction takes an integer and a closure as its arguments someFunction(x, {$0 == 13}) someFunction(x) {$0 == 13}

 

如果闭包是该函数的唯一参数，那么圆括号可以省略。

// someFunction takes a closure as its only argument myData.someMethod() {$0 == 13} myData.someMethod {$0 == 13}

 

函数调用表达式语法：

function-call-expression → postfix-expression­parenthesized-expression­

function-call-expression → postfix-expression­parenthesized-expression­_opt­trailing-closure­

trailing-closure → closure-expression

 

初始化函数表达式（Initializer Expression）

Initializer表达式用来给某个Type初始化。 它的形式如下：

 

（Initializer表达式用来给某个Type初始化。） 跟函数（function）不同， initializer 不能返回值。

var x = SomeClass.someClassFunction // ok var y = SomeClass.init              // error

你也可以使用初始化函数表达式来委托给父类的initializer

class SomeSubClass: SomeSuperClass {     init() {         // subclass initialization goes here         super.init()     } }

initializer表达式的语法：initializer-expression → postfix-expression­.­init

 

显式成员表达式（Explicit Member Expression）

显示成员表达式允许我们访问type, tuple, module的成员变量。它的形式如下：

该member 就是某个type在声明时候所定义（declaration or extension） 的变量, 例如：

class SomeClass {     var someProperty = 42 } let c = SomeClass() let y = c.someProperty  // Member access

对于tuple, 要根据它们出现的顺序（0, 1, 2...）来使用:

var t = (10, 20, 30) t.0 = t.1 // Now t is (20, 20, 30)

显示成员表达式的语法：

explicit-member-expression → postfix-expression­.­decimal-digit­

explicit-member-expression → postfix-expression­.­identifier­generic-argument-clause­_opt

 

后缀self表达式（Postfix Self Expression）

后缀表达式由 某个表达式 + '.self' 组成. 形式如下：

形式1 表示会返回 expression 的值。例如： x.self 返回 x

 

形式2返回对应的type。我们可以用它来动态的获取某个instance的type。

 

后缀self表达式的语法：postfix-self-expression → postfix-expression­.­self

 

Dynamic Type表达式（Dynamic Type Expression）

（因为dynamicType是一个独有的方法，所以这里保留了英文单词，未作翻译, --- 类似与self expression）

 

Dynamic Type表达式由 某个表达式 + '.dynamicType' 组成。

 

上面的形式中， expression 不能是某type的名字（当然了，如果我都知道它的名字了还需要动态来获取它吗）。动态类型表达式会返回"运行时"某个instance的type, 具体请看下面的列子：

class SomeBaseClass {     class func printClassName() {         println("SomeBaseClass")     } } class SomeSubClass: SomeBaseClass {     override class func printClassName() {         println("SomeSubClass")     } } let someInstance: SomeBaseClass = SomeSubClass() // someInstance is of type SomeBaseClass at compile time, but // someInstance is of type SomeSubClass at runtime someInstance.dynamicType.printClassName() // prints "SomeSubClass"

Dynamic Type表达式语法：dynamic-type-expression → postfix-expression­.­dynamicType­

附属脚本表达式（Subscript Expression）

附属脚本表达式提供了通过附属脚本访问getter/setter 的方法。它的形式是：

可以通过附属脚本表达式通过getter获取某个值，或者通过setter赋予某个值.

 

关于subscript的声明，请参见：Protocol Subscript Declaration.

 

附属脚本表达式的语法：subscript-expression → postfix-expression­[­expression-list­]

 

强制取值表达式（Forced-Value Expression）

强制取值表达式用来获取某个目标表达式的值（该目标表达式的值必须不是nil ）。它的形式如下：

如果该表达式的值不是nil, 则返回对应的值。 否则，抛出运行时错误（runtime error）。

 

强制取值表达式的语法：forced-value-expression → postfix-expression­!­

 

可选链表达式（Optional-Chaining Expression）

可选链表达式由目标表达式 + '?' 组成，形式如下：

后缀'?' 返回目标表达式的值，把它做为可选的参数传递给后续的表达式

 

如果某个后缀表达式包含了可选链表达式，那么它的执行过程就比较特殊： 首先先判断该可选链表达式的值，如果是 nil, 整个后缀表达式都返回 nil, 如果该可选链的值不是nil, 则正常返回该后缀表达式的值（依次执行它的各个子表达式）。在这两种情况下，该后缀表达式仍然是一个optional type（In either case, the value of the postfix expression is still of an optional type）

 

如果某个"后缀表达式"的"子表达式"中包含了"可选链表达式"，那么只有最外层的表达式返回的才是一个optional type. 例如，在下面的例子中， 如果c 不是nil, 那么 c?.property.performAction（） 这句代码在执行时，就会先获得c 的property方法，然后调用 performAction（）方法。 然后对于 "c?.property.performAction（）" 这个整体，它的返回值是一个optional type.

var c: SomeClass? var result: Bool? = c?.property.performAction()

 

如果不使用可选链表达式，那么 上面例子的代码跟下面例子等价：

if let unwrappedC = c {     result = unwrappedC.property.performAction() }

可选链表达式的语法：optional-chaining-expression → postfix-expression­?