从今天开始学习Swift -- Swift 初见 (转)

原文地址：http://www.cocoachina.com/newbie/basic/2014/0604/8675.html

 

Swift系列文章由CocoaChina翻译小组翻译自苹果的官方文档：The Swift Programming Language。本篇译者：葛布林大帝（博客）和 @numbbbbb（博客）（欢迎加入CocoaChina翻译小组：291864979，并在CocoaChina github主页领取翻译文章）

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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。

1. var myVariable =
   myVariable =
   let myConstant =  

  

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。

1. let implicitInteger =
   let implicitDouble = 70.0
   let explicitDouble: Double =  

 

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"
   let width =
   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 =
   let oranges =
   let appleSummary = "I have \(apples) apples."
   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"]
   shoppingList[] = "bottle of water" 
   
   var occupations = [
       "Malcolm": "Captain",
       "Kaylee": "Mechanic",
   ]
   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[]()
   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 = [, , , , ]
   var teamScore =
   for score in individualScores {
       if score >  {
           teamScore +=
       } else {
           teamScore +=
       }
   }
   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"
   optionalString == nil 
   
   var optionalName: String? = "John Appleseed"
   var greeting = "Hello!"
   if let name = optionalName {
       greeting = "Hello, \(name)"
   } 

  

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"
   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."
   } 

 

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 = [
       "Prime": [, , , , , ],
       "Fibonacci": [, , , , , ],
       "Square": [, , , , ],
   ]
   var largest =
   for (kind, numbers) in interestingNumbers {
       for number in numbers {
           if number > largest {
               largest = number
           }
       }
   }
   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 =
   while n <  {
       n = n *
   }
   n 
   
   var m =
   do {
       m = m *
   } while m <
   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 .. {
       firstForLoop += i
   }
   firstForLoop 
   
   var secondForLoop =
   for var i = ; i < ; ++i {
       secondForLoop +=
   }
   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 {
       return "Hello \(name), today is \(day)."
   }
   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) {
       return (3.59, 3.69, 3.79)
   }
   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 {
       var sum =
       for number in numbers {
           sum += number
       }
       return sum
   }
   sumOf()
   sumOf(, , ) 

  

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

 

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 {
       for item in list {
           if condition(item) {
               return true
           }
       }
       return false
   }
   func lessThanTen(number: Int) -> Bool {
       return number <
   }
   var numbers = [, , , ]
   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({
       (number: Int) -> Int in
       let result =  * number
       return result
       }) 

 

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。

 

你可以获取参数的数量——这个方法在非常短的闭包中很有用。一个被作为最后一个参数传入函数的时候可以直接出现在括号后面。

1. sort([, , , , ]) { $ > $ } 

 

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

 

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

  

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 {
       var sideLength: Double 
   
       init(sideLength: Double, name: String) {
           self.sideLength = sideLength
           super.init(name: name)
           numberOfSides =
       } 
   
       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() 

  

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 {
       var sideLength: Double = 0.0 
   
       init(sideLength: Double, name: String) {
           self.sideLength = sideLength
           super.init(name: name)
           numberOfSides =
       } 
   
       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 {
       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: , name: "another test shape")
   triangleAndSquare.square.sideLength
   triangleAndSquare.triangle.sideLength
   triangleAndSquare.square = Square(sideLength: , name: "larger square")
   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 {
       var count: Int =
       func incrementBy(amount: Int, numberOfTimes times: Int) {
           count += amount * times
       }
   }
   var counter = Counter()
   counter.incrementBy(, numberOfTimes: ) 

 

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")
   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 {
       case Ace =
       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() 

  

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() {
       let threeDescription = convertedRank.simpleDescription()
   } 

 

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 {
       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() 

  

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 {
       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() 

 

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 {
       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)"
   } 

  

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

 

类、枚举和结构体都可以实现接口。

1. class SimpleClass: ExampleProtocol {
       var simpleDescription: String = "A very simple class."
       var anotherProperty: Int =
       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 

  

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 {
       var simpleDescription: String {
       return "The number \(self)"
       }
       mutating func adjust() {
           self +=
       }
   } 
   
   .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
   protocolValue.simpleDescription
   // 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[] {
       var result = ItemType[]()
       for i in ..times {
           result += item
       }
       return result
   }
   repeat("knock", ) 

  

你也可以创建泛型类、枚举和结构体。

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

  

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 {
       for lhsItem in lhs {
           for rhsItem in rhs {
               if lhsItem == rhsItem {
                   return true
               }
           }
       }
       return false
   }
   anyCommonElements([, , ], []) 

  

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。

 

原文：A Swift Tour