Swift初體驗

通常來說，編程語言教程中的第一個程序應該在屏幕上打印“Hello, world”。在 Swift 中，可以用一行代碼實現：

println ("hello, world")

如果你寫過 C 或者 Objective-C 代碼，那你應該很熟悉這種形式——在 Swift 中，這行代碼就是一個完整的程序。你不需要為了輸入輸出或者字符串處理導入一個單獨的庫。全局作用域中的代碼會被自動當做程序的入口點，所以你也不需要main函數。你同樣不需要在每個語句結尾寫上分號。

這個教程會通過一係列編程例子來讓你對 Swift 有初步了解，如果你有什麽不理解的地方也不用擔心——任何本章介紹的內容都會在後麵的章節中詳細講解。

注意：為了獲得最好的體驗，在 Xcode 當中使用代碼預覽功能。代碼預覽功能可以讓你編輯代碼並實時看到運行結果。

簡單值

使用let來聲明常量，使用var來聲明變量。一個常量的值在編譯時並不需要獲取，但是你隻能為它賦值一次。也就是說你可以用常量來表示這樣一個值：你隻需要決定一次，但是需要使用很多次。

var myVariable = 42 
myVariable = 50 
let myConstant = 42 

常量或者變量的類型必須和你賦給它們的值一樣。然而，聲明時類型是可選的，聲明的同時賦值的話，編譯器會自動推斷類型。在上麵的例子中，編譯器推斷出myVariable是一個整數（integer）因為它的初始值是整數。

如果初始值沒有提供足夠的信息（或者沒有初始值），那你需要在變量後麵聲明類型，用冒號分割。

let implicitInteger = 70 
let implicitDouble = 70.0 
let explicitDouble: Double = 70 

練習：創建一個常量，顯式指定類型為Float並指定初始值為4。

值永遠不會被隱式轉換為其他類型。如果你需要把一個值轉換成其他類型，請顯式轉換。

let label = "The width is" 
let width = 94 
let widthLabel = label + String (width) 

練習：刪除最後一行中的String，錯誤提示是什麽？

有一種更簡單的把值轉換成字符串的方法：把值寫到括號中，並且在括號之前寫一個反斜杠。例如：

let apples = 3 
let oranges = 5 
let appleSummary = "I have \ (apples) apples." 
let fruitSummary = "I have \ (apples + oranges) pieces of fruit." 

練習：使用\ ()來把一個浮點計算轉換成字符串，並加上某人的名字，和他打個招呼。

使用方括號[]來創建數組和字典，並使用下標或者鍵（key）來訪問元素。

var shoppingList = ["catfish", "water", "tulips", "blue paint"] 
shoppingList[1] = "bottle of water" 
  
var occupations = [ 
    "Malcolm": "Captain", 
    "Kaylee": "Mechanic", 
] 
occupations["Jayne"] = "Public Relations" 

要創建一個空數組或者字典，使用初始化語法。

let emptyArray = String[] () 
let emptyDictionary = Dictionary () 

如果類型信息可以被推斷出來，你可以用[]和[:]來創建空數組和空字典——就像你聲明變量或者給函數傳參數的時候一樣。

shoppingList = []   // 去逛街並買點東西 

控製流

使用if和switch來進行條件操作，使用for-in、for、while和do-while來進行循環。包裹條件和循環變量括號可以省略，但是語句體的大括號是必須的。

let individualScores = [75, 43, 103, 87, 12] 
var teamScore = 0 
for score in individualScores { 
    if score > 50 { 
        teamScore += 3 
    } else { 
        teamScore += 1 
    } 
} 
teamScore 

在if語句中，條件必須是一個布爾表達式——像if score { … }這樣的代碼是錯誤的。

你可以一起使用if和let來處理值缺失的情況。有些變量的值是可選的。一個可選的值可能是一個具體的值或者是nil，表示值缺失。在類型後麵加一個問號來標記這個變量的值是可選的。

var optionalString: String? = "Hello" 
optionalString == nil 
  
var optionalName: String? = "John Appleseed" 
var greeting = "Hello!" 
if let name = optionalName { 
    greeting = "Hello, \ (name)" 
} 

練習：把optionalName改成nil，greeting會是什麽？添加一個else語句，當optionalName是nil時給greeting賦一個不同的值。

如果變量的可選值是nil，條件會判斷為false，大括號中的代碼會被跳過。如果不是nil，會將值賦給let後麵的常量，這樣代碼塊中就可以使用這個值了。

switch支持任意類型的數據以及各種比較操作——不僅僅是整數以及測試相等。

let vegetable = "red pepper" 
switch vegetable { 
case "celery": 
    let vegetableComment = "Add some raisins and make ants on a log." 
case "cucumber", "watercress": 
    let vegetableComment = "That would make a good tea sandwich." 
case let x where x.hasSuffix ("pepper"): 
    let vegetableComment = "Is it a spicy \ (x)?" 
default: 
    let vegetableComment = "Everything tastes good in soup." 
} 

練習：刪除default語句，看看會有什麽錯誤？

運行switch中匹配到的子句之後，程序會退出switch語句，並不會繼續向下運行，所以不需要在每個子句結尾寫break。

你可以使用for-in來遍曆字典，需要兩個變量來表示每個鍵值對。

let interestingNumbers = [ 
    "Prime": [2, 3, 5, 7, 11, 13], 
    "Fibonacci": [1, 1, 2, 3, 5, 8], 
    "Square": [1, 4, 9, 16, 25], 
] 
var largest = 0 
for  (kind, numbers) in interestingNumbers { 
    for number in numbers { 
        if number > largest { 
            largest = number 
        } 
    } 
} 
largest 

練習：添加另一個變量來記錄哪種類型的數字是最大的。

使用while來重複運行一段代碼直到不滿足條件。循環條件可以在開頭也可以在結尾。

var n = 2 
while n < 100 { 
    n = n * 2 
} 
n 
  
var m = 2 
do { 
    m = m * 2 
} while m < 100 
m 

你可以在循環中使用..來表示範圍，也可以使用傳統的寫法，兩者是等價的：

var firstForLoop = 0 
for i in 0..3 { 
    firstForLoop += i 
} 
firstForLoop 
  
var secondForLoop = 0 
for var i = 0; i < 3; ++i { 
    secondForLoop += 1 
} 
secondForLoop 

使用..創建的範圍不包含上界，如果想包含的話需要使用...。

函數和閉包

使用func來聲明一個函數，使用名字和參數來調用函數。使用->來指定函數返回值。

func greet (name: String, day: String) -> String { 
    return "Hello \ (name), today is \ (day)." 
} 
greet ("Bob", "Tuesday") 

練習：刪除day參數，添加一個參數來表示今天吃了什麽午飯。

使用一個元組來返回多個值。

func getGasPrices () ->  (Double, Double, Double) { 
    return  (3.59, 3.69, 3.79) 
} 
getGasPrices () 

函數的參數數量是可變的，用一個數組來獲取它們：

func sumOf (numbers: Int...) -> Int { 
    var sum = 0 
    for number in numbers { 
        sum += number 
    } 
    return sum 
} 
sumOf () 
sumOf (42, 597, 12) 

練習：寫一個計算參數平均值的函數。

函數可以嵌套。被嵌套的函數可以訪問外側函數的變量，你可以使用嵌套函數來重構一個太長或者太複雜的函數。

func returnFifteen () -> Int { 
    var y = 10 
        func add () { 
        y += 5 
    } 
    add () 
    return y 
} 
returnFifteen () 

函數是一等公民，這意味著函數可以作為另一個函數的返回值。

func makeIncrementer () ->  (Int -> Int) { 
    func addOne (number: Int) -> Int { 
        return 1 + number 
    } 
    return addOne 
} 
var increment = makeIncrementer () 
increment (7) 

函數也可以當做參數傳入另一個函數。

func hasAnyMatches (list: Int[], condition: Int -> Bool) -> Bool { 
    for item in list { 
        if condition (item) { 
            return true 
        } 
    } 
    return false 
} 
func lessThanTen (number: Int) -> Bool { 
    return number < 10 
} 
var numbers = [20, 19, 7, 12] 
hasAnyMatches (numbers, lessThanTen) 

函數實際上是一種特殊的閉包，你可以使用{}來創建一個匿名閉包。使用in來分割參數並返回類型。

numbers.map ({ 
     (number: Int) -> Int in 
    let result = 3 * number 
    return result 
    }) 

練習：重寫閉包，對所有奇數返回0。

有很多種創建閉包的方法。如果一個閉包的類型已知，比如作為一個回調函數，你可以忽略參數的類型和返回值。單個語句閉包會把它語句的值當做結果返回。

你可以通過參數位置而不是參數名字來引用參數——這個方法在非常短的閉包中非常有用。當一個閉包作為最後一個參數傳給一個函數的時候，它可以直接跟在括號後麵。

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

對象和類

使用class和類名來創建一個類。類中屬性的聲明和常量、變量聲明一樣，唯一的區別就是它們的上下文是類。同樣，方法和函數聲明也一樣。

class Shape { 
    var numberOfSides = 0 
    func simpleDescription () -> String { 
        return "A shape with \ (numberOfSides) sides." 
    } 
} 

練習：使用let添加一個常量屬性，再添加一個接收一個參數的方法。

要創建一個類的實例，在類名後麵加上括號。使用點語法來訪問實例的屬性和方法。

var shape = Shape () 
shape.numberOfSides = 7 
var shapeDescription = shape.simpleDescription () 

這個版本的Shape類缺少了一些重要的東西：一個構造函數來初始化類實例。使用init來創建一個構造器。

class NamedShape { 
    var numberOfSides: Int = 0 
    var name: String 
  
    init (name: String) { 
        self.name = name 
    } 
  
    func simpleDescription () -> String { 
        return "A shape with \ (numberOfSides) sides." 
    } 
} 

注意：self被用來區別實例變量。當你創建實例的時候，像傳入函數參數一樣給類傳入構造器的參數。每個屬性都需要賦值——無論是通過聲明（就像numberOfSides）還是通過構造器（就像name）。

如果你需要在刪除對象之前進行一些清理工作，使用deinit創建一個析構函數。

子類的定義方法是在它們的類名後麵加上父類的名字，用冒號分割。創建類的時候並不需要一個標準的根類，所以你可以忽略父類。

子類如果要重寫父類的方法的話，需要用override標記——如果沒有添加override就重寫父類方法的話編譯器會報錯。編譯器同樣會檢測override標記的方法是否確實在父類中。

class Square: NamedShape { 
    var sideLength: Double 
  
    init (sideLength: Double, name: String) { 
        self.sideLength = sideLength 
        super.init (name: name) 
        numberOfSides = 4 
    } 
  
    func area () ->  Double { 
        return sideLength * sideLength 
    } 
  
    override func simpleDescription () -> String { 
        return "A square with sides of length \ (sideLength)." 
    } 
} 
let test = Square (sideLength: 5.2, name: "my test square") 
test.area () 
test.simpleDescription () 

練習：創建NamedShape的另一個子類Circle，構造器接收兩個參數，一個是半徑一個是名稱，實現area和describe方法。

屬性可以有 getter 和 setter 。

class EquilateralTriangle: NamedShape { 
    var sideLength: Double = 0.0 
  
    init (sideLength: Double, name: String) { 
        self.sideLength = sideLength 
        super.init (name: name) 
        numberOfSides = 3 
    } 
  
    var perimeter: Double { 
    get { 
        return 3.0 * sideLength 
    } 
    set { 
                sideLength = newValue / 3.0 
    } 
    } 
  
    override func simpleDescription () -> String { 
        return "An equilateral triagle with sides of length \ (sideLength)." 
    } 
} 
var triangle = EquilateralTriangle (sideLength: 3.1, name: "a triangle") 
triangle.perimeter 
triangle.perimeter = 9.9 
triangle.sideLength 

在perimeter的 setter 中，新值的名字是newValue。你可以在set之後顯示的設置一個名字。

注意EquilateralTriangle類的構造器執行了三步：
1. 設置子類聲明的屬性值
2. 調用父類的構造器
3. 改變父類定義的屬性值。其他的工作比如調用方法、getters和setters也可以在這個階段完成。

如果你不需要計算屬性但是需要在設置一個新值之前運行一些代碼，使用willSet和didSet。

比如，下麵的類確保三角形的邊長總是和正方形的邊長相同。

class TriangleAndSquare { 
    var triangle: EquilateralTriangle { 
    willSet { 
        square.sideLength = newValue.sideLength 
    } 
    } 
    var square: Square { 
    willSet { 
        triangle.sideLength = newValue.sideLength 
    } 
    } 
    init (size: Double, name: String) { 
        square = Square (sideLength: size, name: name) 
        triangle = EquilateralTriangle (sideLength: size, name: name) 
    } 
} 
var triangleAndSquare = TriangleAndSquare (size: 10, name: "another test shape") 
triangleAndSquare.square.sideLength 
triangleAndSquare.triangle.sideLength 
triangleAndSquare.square = Square (sideLength: 50, name: "larger square") 
triangleAndSquare.triangle.sideLength 

類中的方法和一般的函數有一個重要的區別，函數的參數名隻在函數內部使用，但是方法的參數名需要在調用的時候顯式說明（除了第一個參數）。默認情況下，方法的參數名和它在方法內部的名字一樣，不過你也可以定義第二個名字，這個名字被用在方法內部。

class Counter { 
    var count: Int = 0 
    func incrementBy (amount: Int, numberOfTimes times: Int) { 
        count += amount * times 
    } 
} 
var counter = Counter () 
counter.incrementBy (2, numberOfTimes: 7) 

處理變量的可選值時，你可以在操作（比如方法、屬性和子腳本）之前加?。如果?之前的值是nil，?後麵的東西都會被忽略，並且整個表達式返回nil。否則，?之後的東西都會被運行。在這兩種情況下，整個表達式的值也是一個可選值。

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

枚舉和結構體

使用enum來創建一個枚舉。就像類和其他所有命名類型一樣，枚舉可以包含方法。

enum Rank: Int { 
    case Ace = 1 
    case Two, Three, Four, Five, Six, Seven, Eight, Nine, Ten 
    case Jack, Queen, King 
    func simpleDescription () -> String { 
        switch self { 
        case .Ace: 
            return "ace" 
        case .Jack: 
            return "jack" 
        case .Queen: 
            return "queen" 
        case .King: 
            return "king" 
        default: 
            return String (self.toRaw ()) 
        } 
    } 
} 
let ace = Rank.Ace 
let aceRawValue = ace.toRaw () 

練習：寫一個函數，通過比較它們的原始值來比較兩個Rank值。

在上麵的例子中，枚舉原始值的類型是Int，所以你隻需要設置第一個原始值。剩下的原始值會按照順序賦值。你也可以使用字符串或者浮點數作為枚舉的原始值。

使用toRaw和fromRaw函數來在原始值和枚舉值之間進行轉換。

if let convertedRank = Rank.fromRaw (3) { 
    let threeDescription = convertedRank.simpleDescription () 
} 

枚舉的成員值是實際值，並不是原始值的另一種表達方法。實際上，如果原始值沒有意義，你不需要設置。

enum Suit { 
    case Spades, Hearts, Diamonds, Clubs 
    func simpleDescription () -> String { 
        switch self { 
        case .Spades: 
            return "spades" 
        case .Hearts: 
            return "hearts" 
        case .Diamonds: 
            return "diamonds" 
        case .Clubs: 
            return "clubs" 
        } 
    } 
  
} 
let hearts = Suit.Hearts 
let heartsDescription = hearts.simpleDescription () 

練習：給Suit添加一個color方法，對spades和clubs返回“black”，對hearts和diamonds返回“red”。

注意：有兩種方式可以引用Hearts成員：給hearts常量賦值時，枚舉成員Suit.Hearts需要用全名來引用，因為常量沒有顯式指定類型。在switch裏，枚舉成員使用縮寫.Hearts來引用，因為self的值已經知道是一個suit。已知變量類型的情況下你可以使用縮寫。

使用struct來創建一個結構體。結構體和類有很多相同的地方，比如方法和構造器。它們結構體之間最大的一個區別就是 結構體是傳值，類是傳引用。

struct Card { 
    var rank: Rank 
    var suit: Suit 
    func simpleDescription () -> String { 
        return "The \ (rank.simpleDescription ()) of \ 
         (suit.simpleDescription ())" 
    } 
} 
let threeOfSpades = Card (rank: .Three, suit: .Spades) 
let threeOfSpadesDescription = threeOfSpades.simpleDescription () 

練習：給Card添加一個方法，創建一副完整的撲克牌並把每張牌的rank和suit對應起來。

一個枚舉成員的實例可以有實例值。相同枚舉成員的實例可以有不同的值。創建實例的時候傳入值即可。實例值和原始值是不同的：枚舉成員的原始值對於所有實例都是相同的，而且你是在定義枚舉的時候設置原始值。

例如，考慮從服務器獲取日出和日落的時間。服務器會返回正常結果或者錯誤信息。

enum ServerResponse { 
    case Result (String, String) 
    case Error (String) 
} 
  
let success = ServerResponse.Result ("6:00 am", "8:09 pm") 
let failure = ServerResponse.Error ("Out of cheese.") 
  
switch success { 
case let .Result (sunrise, sunset): 
    let serverResponse = "Sunrise is at \ (sunrise) and sunset is at \ (sunset)." 
case let .Error (error): 
    let serverResponse = "Failure...  \ (error)" 
} 

練習：給ServerResponse和switch添加第三種情況。

注意：如何從ServerResponse中提取日升和日落時間。

接口和擴展

使用protocol來聲明一個接口。

protocol ExampleProtocol { 
    var simpleDescription: String { get } 
    mutating func adjust () 
} 

類、枚舉和結構體都可以實現接口。

class SimpleClass: ExampleProtocol { 
    var simpleDescription: String = "A very simple class." 
    var anotherProperty: Int = 69105 
    func adjust () { 
        simpleDescription += "  Now 100% adjusted." 
    } 
} 
var a = SimpleClass () 
a.adjust () 
let aDescription = a.simpleDescription 
  
struct SimpleStructure: ExampleProtocol { 
    var simpleDescription: String = "A simple structure" 
    mutating func adjust () { 
        simpleDescription += "  (adjusted)" 
    } 
} 
var b = SimpleStructure () 
b.adjust () 
let bDescription = b.simpleDescription 

練習：寫一個實現這個接口的枚舉。

注意：聲明SimpleStructure時候mutating關鍵字用來標記一個會修改結構體的方法。SimpleClass的聲明不需要標記任何方法因為類中的方法經常會修改類。

使用extension來為現有的類型添加功能，比如添加一個計算屬性的方法。你可以使用擴展來給任意類型添加協議，甚至是你從外部庫或者框架中導入的類型。

extension Int: ExampleProtocol { 
    var simpleDescription: String { 
    return "The number \ (self)" 
    } 
    mutating func adjust () { 
        self += 42 
    } 
} 

練習：給Double類型寫一個擴展，添加absoluteValue功能。

你可以像使用其他命名類型一樣使用接口名——例如，創建一個有不同類型但是都實現一個接口的對象集合。當你處理類型是接口的值時，接口外定義的方法不可用。

let protocolValue: ExampleProtocol = a 
protocolValue.simpleDescription 
// protocolValue.anotherProperty  // Uncomment to see the error 

即使protocolValue變量運行時的類型是simpleClass，編譯器會把它的類型當做ExampleProtocol。這表示你不能調用類在它實現的接口之外實現的方法或者屬性。

泛型

在尖括號裏寫一個名字來創建一個泛型函數或者類型。

func repeat (item: ItemType, times: Int) -> ItemType[] { 
    var result = ItemType[] () 
    for i in 0..times { 
        result += item 
    } 
    return result 
} 
repeat ("knock", 4) 

你也可以創建泛型類、枚舉和結構體。

// Reimplement the Swift standard library's optional type 
enum OptionalValue { 
    case None 
    case Some (T) 
} 
var possibleInteger: OptionalValue = .None 
possibleInteger = .Some (100) 

在類型名後麵使用where來指定一個需求列表——例如，要限定實現一個協議的類型，需要限定兩個類型要相同，或者限定一個類必須有一個特定的父類。

func anyCommonElements   (lhs: T, rhs: U) -> Bool { 
    for lhsItem in lhs { 
        for rhsItem in rhs { 
            if lhsItem == rhsItem { 
                return true 
            } 
        } 
    } 
    return false 
} 
anyCommonElements ([1, 2, 3], [3]) 

練習：修改anyCommonElements函數來創建一個函數，返回一個數組，內容是兩個序列的共有元素。

簡單起見，你可以忽略where，隻在冒號後麵寫接口或者類名。和是等價的。

原文：[A Swift Tour] (https://developer.apple.com/library/prerelease/ios/documentation/Swift/Conceptual/Swift_Programming_Language/GuidedTour.html#//apple_ref/doc/uid/TP40014097-CH2-XID_1)

[上一篇: Swift簡介] (https://vimsky.com/zh-tw/article/2478.html) [下一篇: Swift基礎] (https://vimsky.com/zh-tw/article/2500.html)

Swift係列文章中文版由CocoaChina翻譯小組翻譯自蘋果的官方文檔：The Swift Programming Language。純淨的天空做了二次整理校對。