Swift系列三 - 函数

函数在任何语言中都是存在的，Swift中函数更加灵活。

一、函数的定义

1.1. 有返回值（形参默认是let，也只能是let）

func pi() -> Double {
    return 3.14
}
print(pi()) // 输出：3.14

func sum(v1: Int, v2: Int) -> Int {
    return v1 + v2
}
print(sum(v1: 10, v2: 20)) // 输出：30

1.2. 无返回值

func hello() -> Void {
    print("hello")
}

func hello() -> () {
    print("hello")
}

func hello() {
    print("hello")
}
hello() // 输出：hello

1.3. 如果整个函数体是一个单一表达式，那么函数会隐式返回这个表达式

func sum(v1: Int, v2: Int) -> Int {
    v1 + v2
}

print(sum(v1: 10, v2: 10)) // 输出：20

1.4. 返回元组：实现多返回值

func calculate(v1: Int, v2: Int) -> (sum: Int, difference: Int, average: Int) {
    let sum = v1 + v2
    return (sum, v1 - v2, sum >> 1)
}
let result = calculate(v1: 10, v2: 20)
print(result.sum, result.difference, result.average) // 输出：30 -10 15

1.5. 参数标签

函数可以修改参数标签：

// at是外面调用的，time是函数内部使用的
func goToWord(at time: String) {
    print("time is \(time)")
}
goToWord(at: "8:00")

可以使用下划线_省略参数标签：

func sum(_ v1: Int, _ v2: Int) -> Int { v1 + v2}

sum(10, 20)

1.6. 默认参数值

• 参数可以有默认值

func check(name: String = "nobody", age: Int, job: String = "none") {
    print("name=\(name), age=\(age), job=\(job)")
}
check(age: 10)
check(name: "Jack", age: 20, job: "Programmer")
check(name: "Eve", age: 18)
check(age: 10, job: "Superman")
/*
 输出：
 name=nobody, age=10, job=none
 name=Jack, age=20, job=Programmer
 name=Eve, age=18, job=none
 name=nobody, age=10, job=Superman
 */

• C++的默认参数有个限制：必须从右往左设置，而且不能跨标签；Swift拥有参数标签，因此没有此类限制
• 省略参数标签时，需要特别注意，避免出错
• 没有默认值的参数标签不能省略（如上面代码age就不能省略）

1.7. 可变参数

• 一个函数最多只能有1个可变参数

func sum(_ numbers: Int...) -> Int {
    var total = 0
    for number in numbers {
        total += number
    }
    return total
}
let result = sum(10, 20, 30, 40)
print(result) // 输出：100

• 紧跟在可变参数后面的参数不能省略参数标签（思考：如果省略了会怎么样？）

func test(_ numbers: Int..., string: String, _ other: String) {

}
test(10, 20, 30, string: "idbeny", "1024星球")

1.8. 输入输出参数

• 可以用inout定义一个输入输出参数：可以在函数内部修改外部实参的值
• inout必须和&配合使用
• 本质上是地址传递
• 可变参数不能标记为inout
• inout参数不能有默认值
• inout参数只能传入可以被多次赋值的

如下修改会报错（因为形参是用let修饰的）

使用inout和&

var number = 10
func add(_ num: inout Int) {
    num = 20
}
add(&number)
print(number) // 输出：20

通过这种方式也可以交换两个变量的值（其实官方有提供交换函数swap）

// 方法一（使用临时变量）
func swapValues(_ v1: inout Int, _ v2: inout Int) {
    let temp = v1
    v1 = v2
    v2 = temp
}
var num1 = 10
var num2 = 20
swapValues(&num1, &num2)
print("num1=\(num1), num2=\(num2)") // 输出：num1=20, num2=10

// 方法二（使用元组）
var num3 = 30
var num4 = 40
func swapValues1(_ v1: inout Int, _ v2: inout Int) {
    (v1, v2) = (v2, v1)
}
swap(&num3, &num4)
print("num3=\(num3), num4=\(num4)") // 输出：num3=40, num4=30

// 方法三（系统提供的swap函数）
var num5 = 50
var num6 = 60
swap(&num5, &num6)
print("num5=\(num5), num6=\(num6)") // 输出：num5=60, num6=50

二、函数的文档注释

官网介绍：https://swift.org/documentatior/api-design-guidelines

光标放到对应函数名称上，按下Option即可查看函数相关描述文档

• 上图看到sum的函数描述都是空的，如何填写描述信息呢？
• 添加文档快捷键(光标一定要在函数上或函数上方)：Command + Option + /

默认的文档注释

/// <#Description#>
/// - Parameters:
///   - v1: <#v1 description#>
///   - v2: <#v2 description#>
/// - Returns: <#description#>
func sum(v1: Int, v2: Int) -> Int { v1 + v2}

更详细的文档注释（概述和详述一定要隔开，否则会默认为详述）

/// 将2个整数相加【概述】
///
/// 将2个整数相加【详细的描述】
/// - Parameters:
///   - v1: 第一个参数
///   - v2: 第二个参数
/// - Returns: 2个参数的和
/// - Note:传入2个整数【批注】
func sum(v1: Int, v2: Int) -> Int { v1 + v2}

效果

三、函数重载

• OC是不支持函数重载的，但Swift支持函数重载
• 规则
  • 函数名相同
  • 参数个数不同 || 参数类型不同 || 参数标签不同

以下函数都构成了函数重载，都是可以正常调用的，且函数没有冲突：

// 参照
func sum(v1: Int, v2: Int) {
    v1 + v2
}

// 参数个数不同
func sum(v1: Int, v2: Int, v3: Int) {
    v1 + v2 + v3
}

// 参数类型不同
func sum(v1: Int, v2: Double) {
    Double(v1) + v2
}

// 参数标签不同（忽略标签）
func sum(_ v1: Int, _ v2: Int) {
    v1 + v2
}

// 参数标签不同（标签名不同）
func sum(a: Int, b: Int) {
    a + b
}

• 返回值类型与函数重载无关
  
  

• 默认参数值和函数重载一起使用产生二义性时，编译器不会报错（在C++中会报错）

func sum(v1: Int, v2: Int) -> Int {
    v1 + v2
}

func sum(v1: Int, v2: Int, v3: Int = 30) -> Int {
    v1 + v2 + v3
}

sum(v1: 10, v2: 20) // 输出：30

• 可变参数、省略参数标签，函数重载一起使用产生二义性时，编译器有可能会报错
  
  

为什么是可能会报错？（下面代码可以正常执行，所以平时开发中也不建议这样写）

func sum(_ v1: Int, _ v2: Int) -> Int {
    v1 + v2
}

func sum(_ numbers: Int...) -> Int {
    var total = 0
    for num in numbers {
        total += num
    }
    return total
}

sum(10, 20) // 输出：30

四、函数类型

每一个函数都是有类型的，函数类型由形式参数类型，返回值类型组成：

• 函数类型可以作为函数参数传递；
• 函数类型可以作为函数返回值；
• 返回值是函数类型的函数，叫做高阶函数。

五、嵌套函数

将函数定义在函数内部：

func foward(_ forward: Bool) -> (Int) -> Int {
    func next(_ input: Int) -> Int {
        input + 1
    }
    func previous(_ input: Int) -> Int {
        input - 1
    }
    return forward ? next : previous
}
foward(true)(1) // 输出：2
foward(false)(2) // 输出：1

六、内联函数

如果开启了编译器优化（Release模式默认开启），编译器会自动将某些函数变成内联函数：

• Release默认按照快速运行方式优化；
• Debug也可以手动开启，但是为了开发中方便调试，一般都会关闭。

内联函数的作用？

• 内联函数在C++中的经常出现，如果某一个函数是内联函数，编译器在编译的时候会把适当的代码块中的代码放到对应位置，提高代码执行的效率
• 将函数调用展开成函数体

func test() {
    print("test")
}
test()

• 以上代码如果开启编译器优化，test()会替换为print("test")。

不是所有的内联函数都会被编译器展开函数体，那些函数不会被内联？

• 函数体比较长
• 包含递归调用
• 包含动态派发

@inline：

永远不会被内联（即使开启了编译器优化）

@inline(never) func test() {
    print("test")
}

开启编译器优化后，及时代码很长，也会被内联（递归调用、动态派发的函数除外）：

@inline(__always) func test1() {
    print("test")
}

• 在Release模式下，编译器已经开启优化，会自动决定哪些函数需要内联，因此没必要使用@inline。

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