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Apple Swift编程语言入门教程~这也太快了吧？

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发表于 2014-6-3 15:52:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
Apple Swift编程语言入门教程
作者: gashero 日期:2014-06-03
目录

  • 1   简介
  • 2   Swift入门
  • 3   简单值
  • 4   控制流
  • 5   函数与闭包
  • 6   对象与类
  • 7   枚举与结构

1   简介今天凌晨Apple刚刚发布了Swift编程语言，本文从其发布的书籍《The Swift Programming Language》中摘录和提取而成。希望对各位的iOS&OSX开发有所帮助。
Swift是供iOS和OS X应用编程的新编程语言，基于C和Objective-C，而却没有C的一些兼容约束。Swift采用了安全的编程模式和添加现代的功能来是的编程更加简单、灵活和有趣。界面则基于广受人民群众爱戴的Cocoa和Cocoa Touch框架，展示了软件开发的新方向。
Swift已经存在了多年。Apple基于已有的编译器、调试器、框架作为其基础架构。通过ARC(Automatic Reference Counting，自动引用计数)来简化内存管理。我们的框架栈则一直基于Cocoa。Objective-C进化支持了块、collection literal和模块，允许现代语言的框架无需深入即可使用。(by gashero)感谢这些基础工作，才使得可以在Apple软件开发中引入新的编程语言。
Objective-C开发者会感到Swift的似曾相识。Swift采用了Objective-C的命名参数和动态对象模型。提供了对Cocoa框架和mix-and-match的互操作性。基于这些基础，Swift引入了很多新功能和结合面向过程和面向对象的功能。
Swift对新的程序员也是友好的。他是工业级品质的系统编程语言，却又像脚本语言一样的友好。他支持playground，允许程序员实验一段Swift代码功能并立即看到结果，而无需麻烦的构建和运行一个应用。
Swift集成了现代编程语言思想，以及Apple工程文化的智慧。编译器是按照性能优化的，而语言是为开发优化的，无需互相折中。(by gashero)可以从"Hello, world"开始学起并过渡到整个系统。所有这些使得Swift成为Apple软件开发者创新的源泉。
Swift是编写iOS和OSX应用的梦幻方式，并且会持续推进新功能的引入。我们迫不及待的看到你用他来做点什么。

2   Swift入门一个新语言的学习应该从打印"Hello, world"开始。在Swift，就是一行:
  1. println("Hello, world")
复制代码
如果你写过C或Objective-C代码，这个语法看起来很熟悉，在Swift，这就是完整的程序了。你无需导入(import)一个单独的库供输入输出和字符串处理。全局范围的代码就是用于程序的入口，所以你无需编写一个 main() 函数。你也无需在每个语句后写分号。
这个入门会给出足够的信息教你完成一个编程任务。无需担心你还不理解一些东西，所有没解释清楚的，会在本书后续详细讲解。
Note
作为最佳实践，可以将本章在Xcode的playground中打开。Playground允许你编辑代码并立即看到结果。


3   简单值使用 let 来定义常量， var 定义变量。常量的值无需在编译时指定，但是至少要赋值一次。这意味着你可以使用常量来命名一个值，你发现只需一次确定，却用在多个地方。
  1. <pre class="literal-block" style="font-size: 1em;">var myVariable = 42
  2. myVariable = 50
  3. let myConstant = 42
  4. </pre><div class="note" style="margin: 2em; padding: 1em;"><p class="first admonition-title" style="font-weight: bold; font-family: sans-serif;"></p></div>
复制代码
Note
gashero注记
这里的常量定义类似于函数式编程语言中的变量，一次赋值后就无法修改。多多使用有益健康。
一个常量或变量必须与赋值时拥有相同的类型。因此你不用严格定义类型。提供一个值就可以创建常量或变量，并让编译器推断其类型。在上面例子中，编译其会推断myVariable是一个整数类型，因为其初始化值就是个整数。
Note
gashero注记
类型与变量名绑定，属于静态类型语言。有助于静态优化。与Python、JavaScript等有所区别。
如果初始化值没有提供足够的信息(或没有初始化值)，可以在变量名后写类型，以冒号分隔。
  1. let imlicitInteger = 70
  2. let imlicitDouble = 70.0
  3. let explicitDouble: Double = 70
复制代码
  1. <p class="first admonition-title" style="font-weight: bold; font-family: sans-serif;">Note</p><p>练习</p><p class="last">创建一个常量，类型为Float，值为4。</p>
复制代码


值永远不会隐含转换到其他类型。如果你需要转换一个值到不同类型，明确的构造一个所需类型的实例。
  1. let label = "The width is "
  2. let width = 94
  3. let widthLabel = label + String(width)
复制代码
Note
练习
尝试删除最后一行的String转换，你会得到什么错误？

还有更简单的方法来在字符串中包含值：以小括号来写值，并用反斜线("")放在小括号之前。例如:
  1. let apples = 3
  2. let oranges = 5     //by gashero
  3. let appleSummary = "I have \(apples) apples."
  4. let fruitSummary = "I have \(apples + oranges) pieces of fruit."
复制代码
Note
练习
使用 () 来包含一个浮点数计算到字符串，并包含某人的名字来问候。

创建一个数组和字典使用方括号 "[]" ，访问其元素则是通过方括号中的索引或键。
  1. var shoppingList = ["catfish", "water", "tulips", "blue paint"]
  2. shoppingList[1] = "bottle of water"
  4. var occupations = [
  5.    "Malcolm": "Captain",
  6.    "Kaylee": "Mechanic",
  7. ]
  8. occupations["Jayne"] = "Public Relations"
复制代码
要创建一个空的数组或字典，使用初始化语法:
  1. let emptyArray = String[]()
  2. let emptyDictionary = Dictionary<String, Float>()
复制代码
如果类型信息无法推断，你可以写空的数组为 "[]" 和空的字典为 "[:]"，例如你设置一个知道变量并传入参数到函数:
  1. shoppingList = []   //去购物并买些东西 by gashero
复制代码

4   控制流使用 if 和 switch 作为条件控制。使用 for-in 、 for 、 while 、 do-while 作为循环。小括号不是必须的，但主体的大括号是必需的。
  1. let individualScores = [75, 43, 103, 87, 12]
  2. var teamScore = 0
  3. for score in individualScores {
  4.     if score > 50 {
  5.         teamScores += 3
  6.     } else {
  7.         teamScores += 1
  8.     }
  9. }
  10. teamScore
复制代码
在 if 语句中，条件必须是布尔表达式，这意味着 if score { ... } 是错误的，不能隐含的与0比较。
你可以一起使用 if 和 let 来防止值的丢失。这些值是可选的。可选值可以包含一个值或包含一个 nil 来指定值还不存在。写一个问号 "?" 在类型后表示值是可选的。
  1. var optionalString: String? = "Hello"
  2. optionalString == nil
  4. var optionalName: String? = "John Appleseed"
  5. var greeting = "Hello!"
  6. if let name = optionalName {
  7.     greeting = "Hello, \(name)"
  8. }
复制代码
Note
练习
改变 optionalName 为 nil 。在问候时会发生什么？添加一个 else 子句在 optionalName 为 nil 时设置一个不同的值。
如果可选值为 nil ，条件就是 false 大括号中的代码会被跳过。否则可选值未包装并赋值为一个常量，会是的未包装值的变量到代码块中。
switch 支持多种数据以及多种比较，不限制必须是整数和测试相等。
  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:    //by gashero
  10.     let vegetableComment = "Everything tastes good in soup."
  11. }
复制代码
Note
练习
尝试去掉 default ，看看得到什么错误。
在执行匹配的情况后，程序会从 switch 跳出，而不是继续执行下一个情况。所以不再需要 break 跳出 switch 。
可使用 for-in 来迭代字典中的每个元素，提供一对名字来使用每个键值对。
  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. }
复制代码
Note
练习
添加另一个变量来跟踪哪个种类中的数字最大，也就是最大的数字所在的。
使用 while 来重复执行代码块直到条件改变。循环的条件可以放在末尾来确保循环至少执行一次。
var n = 2while n < 100 {    n = n * 2}nvar m = 2do {    m = m * 2} while m < 100m
你可以在循环中保持一个索引，通过 ".." 来表示索引范围或明确声明一个初始值、条件、增量。这两个循环做相同的事情:
var firstForLoop = 0for i in 0..3 {    firstForLoop += i}firstForLoopvar secondForLoop = 0for var i = 0; i < 3; ++i {    secondForLoop += 1}secondForLoop
使用 .. 构造范围忽略最高值，而用 ... 构造的范围则包含两个值。

5   函数与闭包使用 func 声明一个函数。调用函数使用他的名字加上小括号中的参数列表。使用 -> 分隔参数的名字和返回值类型。
  1. func greet(name: String, day: String) -> String {
  2.     return "Hello \(name), today is \(day)."
  3. }
  4. greet("Bob", "Tuesday")
复制代码
Note
练习
去掉 day 参数，添加一个参数包含今天的午餐选择。
使用元组(tuple)来返回多个值。
  1. func getGasPrices() -> (Double, Double, Double) {
  2.     return (3.59, 3.69, 3.79)
  3. }
  4. getGasPrices()
复制代码
函数可以接受可变参数个数，收集到一个数组中。
  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)
复制代码
Note
练习
编写一个函数计算其参数的平均值。
函数可以嵌套。内嵌函数可以访问其定义所在函数的变量。你可以使用内嵌函数来组织代码，避免过长和过于复杂。
func returnFifteen() -> Int {    var y = 10    func add() {        y += 5    }    add()    return y}   //by gasheroreturnFifteen()
函数是第一类型的。这意味着函数可以返回另一个函数。
  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)
复制代码
一个函数可以接受其他函数作为参数。
  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. }
  10. func lessThanTen(number: Int) -> Bool {
  11.     return number < 10
  12. }
  13. var numbers = [20, 19, 7, 12]
  14. hasAnyMatches(numbers, lessThanTen)
复制代码
函数实际是闭包的特殊情况。你可以写一个闭包而无需名字，只需要放在大括号中即可。使用 in 到特定参数和主体的返回值。
  1. numbers.map({
  2.     (number: Int) -> Int in
  3.     let result = 3 * number
  4.     return result
  5.     })
复制代码
Note
练习
重写一个闭包来对所有奇数返回0。
编写闭包时有多种选项。当一个闭包的类型是已知时，例如代表回调，你可以忽略其参数和返回值，或两者。单一语句的闭包可以直接返回值。
  1. numbers.map({number in 3 * number})
复制代码
你可以通过数字而不是名字来引用一个参数，这对于很短的闭包很有用。一个闭包传递其最后一个参数到函数作为返回值。
  1. sort([1, 5, 3, 12, 2]) { $0 > $1 }
复制代码

6   对象与类使用 class 可以创建一个类。一个属性的声明则是在类里作为常量或变量声明的，除了是在类的上下文中。方法和函数也是这么写的。
  1. class Shape {
  2.     var numberOfSides = 0
  3.     func simpleDescription() -> String {
  4.         return "A shape with \(numberOfSides) sides."
  5.     }
  6. }
复制代码
Note
练习
通过 "let" 添加一个常量属性，以及添加另一个方法能接受参数。
通过在类名后加小括号来创建类的实例。使用点语法来访问实例的属性和方法。
  1. <pre class="literal-block" style="font-size: 1em;">var shape = Shape()
  2. shape.numberOfSides = 7
  3. var shapeDescription = shape.simpleDescription()
  4. </pre><p></p>
复制代码
这个版本的 Shape 类有些重要的东西不在：一个构造器来在创建实例时设置类。使用 init 来创建一个。
  1. class NamedShape {
  2.     var numberOfSides: Int = 0
  3.     var name: String
  5.     init(name: String) {
  6.         self.name = name
  7.     }   //by gashero
  9.     func simpleDescription() -> String {
  10.         return "A Shape with \(numberOfSides) sides."
  11.     }
  12. }
复制代码
注意 self 用来区分 name 属性和 name 参数。构造器的生命跟函数一样，除了会创建类的实例。每个属性都需要赋值，无论在声明里还是在构造器里。
使用 deinit 来创建一个析构器，来执行对象销毁时的清理工作。
子类包括其超类的名字，以冒号分隔。在继承标准根类时无需声明，所以你可以忽略超类。
子类的方法可以通过标记 override 重载超类中的实现，而没有 override 的会被编译器看作是错误。编译器也会检查那些没有被重载的方法。
  1. class Square: NamedShape {
  2.     var sideLength: Double
  4.     init(sideLength: Double, name: String) {
  5.         self.sideLength = sideLength
  6.         super.init(name: name)
  7.         numberOfSides = 4
  8.     }
  10.     func area() -> Double {
  11.         return sideLength * sideLength
  12.     }
  14.     override func simpleDescription() -> String {
  15.         return "A square with sides of length \(sideLength)."
  16.     }
  17. }
  19. let test = Square(sideLength: 5.2, name: "my test square")
  20. test.area()
  21. test.simpleDescription()
复制代码
Note
练习
编写另一个 NamedShape 的子类叫做 Circle ，接受半径和名字到其构造器。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
  4.     init(sideLength: Double, name: String) {
  5.         self.sideLength = sideLength
  6.         super.init(name: name)
  7.         numberOfSides = 3
  8.     }
  10.     var perimeter: Double {
  11.     get {
  12.         return 3.0 * sideLength
  13.     }
  14.     set {
  15.         sideLength = newValue / 3.0
  16.     }
  17.     }
  19.     override func simpleDescription() -> String {
  20.         return "An equilateral triangle with sides of length \(sideLength)."
  21.     }
  22. }
  24. var triangle = EquilateralTriangle(sideLength: 3.1, name: "a triangle")
  25. triangle.perimeter
  26. triangle.perimeter = 9.9
  27. triangle.sideLength
复制代码
在 perimeter 的 setter 中，新的值的名字就是 newValue 。你可以提供一个在 set 之后提供一个不冲突的名字。
注意 EquilateralTriangle 的构造器有3个不同的步骤：

  • 设置属性的值
  • 调用超类的构造器
  • 改变超类定义的属性的值，添加附加的工作来使用方法、getter、setter也可以在这里
如果你不需要计算属性，但是仍然要提供在设置值之后执行工作，使用 willSet 和 didSet 。例如，下面的类要保证其三角的边长等于矩形的变长。
  1. class TriangleAndSquare {
  2.     var triangle: EquilaterTriangle {
  3.     willSet {
  4.         square.sideLength = newValue.sideLength
  5.     }
  6.     }
  8.     var square: Square {
  9.     willSet {
  10.         triangle.sideLength = newValue.sideLength
  11.     }
  12.     }
  14.     init(size: Double, name: String) {
  15.         square = Square(sideLength: size, name: name)
  16.         triangle = EquilaterTriangle(sideLength: size, name: name)
  17.     }
  18. }
  19. var triangleAndSquare = TriangleAndSquare(size: 10, name: "another test shape")
  20. triangleAndSquare.square.sideLength
  21. triangleAndSquare.triangle.sideLength
  22. triangleAndSquare.square = Square(sideLength: 50, name: "larger square")
  23. triangleAndSquare.triangle.sideLength
复制代码
类的方法与函数有个重要的区别。函数的参数名仅用与函数，但方法的参数名也可以用于调用方法(除了第一个参数)。缺省时，一个方法有一个同名的参数，调用时就是参数本身。你可以指定第二个名字，在方法内部使用。
  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)
复制代码
当与可选值一起工作时，你可以写 "?" 到操作符之前类似于方法属性。如果值在"?"之前就已经是 nil ，所有在 "?" 之后的都会自动忽略，而整个表达式是 nil 。另外，可选值是未包装的，所有 "?" 之后的都作为未包装的值。在两种情况中，整个表达式的值是可选值。
  1. <div class="section" style="color: rgb(0, 0, 0); font-family: 'Times New Roman'; font-size: medium; line-height: normal;"><pre class="literal-block" style="font-size: 1em;">let optionalSquare: Square? = Square(sideLength: 2.5, name: "optional square")
  2. let sideLength = optionalSquare?.sideLength
  3. </pre></div><div class="section" style="color: rgb(0, 0, 0); font-family: 'Times New Roman'; font-size: medium; line-height: normal;"><h1 style="line-height: 1.5em; margin-bottom: 0.5em;"></h1></div>
复制代码
7   枚举与结构使用 enum 来创建枚举。有如类和其他命名类型，枚举可以有方法。
  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 simpleDescrition() -> 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  //by gashero
  21. let aceRawValue = ace.toRaw()
复制代码
Note
练习
编写一个函数比较两个 Rank 的值，通过比较其原始值。
在如上例子中，原始值的类型是 Int 所以可以只指定第一个原始值。其后的原始值都是按照顺序赋值的。也可以使用字符串或浮点数作为枚举的原始值。
使用 toRaw 和 fromRaw 函数可以转换原始值和枚举值。
  1. if let convertedRank = Rank.fromRaw(3) {
  2.     let threeDescription = convertedRank.simpleDescription()
  3. }
复制代码
枚举的成员值就是实际值，而不是其他方式写的原始值。实际上，有些情况是原始值，就是你不提供的时候。
  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 "dismonds"
  11.         case .Clubs:
  12.             return "clubs"
  13.         }
  14.     }
  15. }
  16. let hearts = Suit.Hearts    //by gashero
  17. let heartsDescription = hearts.simpleDescription()
复制代码
Note
练习
添加一个 color 方法到 Suit 并在 spades 和 clubs 时返回 "black" ，并且给 hearts 和 diamounds 返回 "red" 。
注意上面引用Hearts成员的两种方法：当赋值到 hearts 常量时，枚举成员 Suit.Hearts 通过全名引用，因为常量没有明确的类型。在 switch 中，枚举通过 .Hearts 引用，因为 self 的值是已知的。你可以在任何时候使用方便的方法。
使用 struct 创建结构体。结构体支持多个与类相同的行为，包括方法和构造器。一大重要的区别是代码之间的传递总是用拷贝(值传递)，而类则是传递引用。
  1. <pre class="literal-block" style="font-size: 1em;">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()
  11. </pre><div class="note" style="margin: 2em; padding: 1em;"><p class="first admonition-title" style="font-weight: bold; font-family: sans-serif;"></p></div>
复制代码
Note
练习
添加方法到 Card 类来创建一桌的纸牌，每个纸牌都有合并的rank和suit。(就是个打字员的活二，by gashero)。
一个枚举的实例成员可以拥有实例的值。相同枚举成员实例可以有不同的值。你在创建实例时赋值。指定值和原始值的区别：枚举的原始值与其实例相同，你在定义枚举时提供原始值。
例如，假设情况需要从服务器获取太阳升起和降落时间。服务器可以响应相同的信息或一些错误信息。
  1. enum ServerResponse {
  2.     case Result(String, String)
  3.     case Error(String)
  4. }
  6. let success = ServerResponse.Result("6:00 am", "8:09 pm")
  7. let failure = ServerResponse.Error("Out of cheese.")
  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. }
复制代码
Note
练习
给 ServerResponse 添加第三种情况来选择。
注意日出和日落时间实际上来自于对 ServerResponse 的部分匹配来选择的。


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