蘋果Swift編程語言入門教程【中文版】

  Swift代碼語言教程:在剛剛過去的WWDC2014大會上,蘋果公司新發佈瞭一種編程語言Swift。據悉,Swift語言繼承瞭C語言以及Objective-C的特性,且克服瞭C語言的兼容性問題,對於廣大開發者來說,這無疑是一劑難以抗拒的興奮劑。希望蘋果Swift編程語言入門教程【中文版】,能助你更迅速掌握好它。

Swift代碼語言教程:蘋果Swift編程語言入門教程【中文版】 

 

  註:本文從蘋果官方所發佈的書籍《The Swift Programming Language》中摘錄和提取而成。希望對各位的iOS&OSX開發有所幫助。【蘋果官方教程下載地址】

 


  蘋果Swift編程語言入門教程【中文版】

 



  目錄

 

  1 簡介

  2 Swift入門

  3 簡單值

  4 控制流

  5 函數與閉包

  6 對象與類

  7 枚舉與結構

 

  1 簡介

 

  Swift是供iOS和OS X應用編程的新編程語言,基於C和Objective-C,而卻沒有C的一些兼容約束。Swift采用瞭安全的編程模式和添加現代的功能來是的編程更加簡單、靈活和有趣。界面則基於廣受人民群眾愛戴的Cocoa和Cocoa Touch框架,展示瞭軟件開發的新方向。

 

  Swift已經存在瞭多年。Apple基於已有的編譯器、調試器、框架作為其基礎架構。通過ARC(Automatic Reference Counting,自動引用計數)來簡化內存管理。我們的框架棧則一直基於Cocoa。Objective-C進化支持瞭塊、collection literal和模塊,允許現代語言的框架無需深入即可使用。(by gashero)感謝這些基礎工作,才使得可以在Apple軟件開發中引入新的編程語言。

 

  Objective-C開發者會感到Swift的似曾相識。Swift采用瞭Objective-C的命名參數和動態對象模型。提供瞭對Cocoa框架和mix-and-match的互操作性。基於這些基礎,Swift引入瞭很多新功能和結合面向過程和面向對象的功能。

 

  Swift對新的程序員也是友好的。他是工業級品質的系統編程語言,卻又像腳本語言一樣的友好。他支持playground,允許程序員實驗一段Swift代碼功能並立即看到結果,而無需麻煩的構建和運行一個應用。

 

  Swift集成瞭現代編程語言思想,以及Apple工程文化的智慧。編譯器是按照性能優化的,而語言是為開發優化的,無需互相折中。(by gashero)可以從"Hello, world"開始學起並過渡到整個系統。所有這些使得Swift成為Apple軟件開發者創新的源泉。

 

  Swift是編寫iOS和OSX應用的夢幻方式,並且會持續推進新功能的引入。我們迫不及待的看到你用他來做點什麼。

 

  2 Swift入門

 

  一個新語言的學習應該從打印"Hello, world"開始。在Swift,就是一行:

 

  println("Hello, world")

 

  如果你寫過C或Objective-C代碼,這個語法看起來很熟悉,在Swift,這就是完整的程序瞭。你無需導入(import)一個單獨的庫供輸入輸出和字符串處理。全局范圍的代碼就是用於程序的入口,所以你無需編寫一個 main() 函數。你也無需在每個語句後寫分號。

 

  這個入門會給出足夠的信息教你完成一個編程任務。無需擔心你還不理解一些東西,所有沒解釋清楚的,會在本書後續詳細講解。

 

Note

作為最佳實踐,可以將本章在Xcode的playground中打開。Playground允許你編輯代碼並立即看到結果。

 

  3 簡單值

 

  使用let來定義常量,var定義變量。常量的值無需在編譯時指定,但是至少要賦值一次。這意味著你可以使用常量來命名一個值,你發現隻需一次確定,卻用在多個地方。

 

  var myVariable = 42

  myVariable = 50

  let myConstant = 42

 

Note

gashero註記

這裡的常量定義類似於函數式編程語言中的變量,一次賦值後就無法修改。多多使用有益健康。

 

  一個常量或變量必須與賦值時擁有相同的類型。因此你不用嚴格定義類型。提供一個值就可以創建常量或變量,並讓編譯器推斷其類型。在上面例子中,編譯其會推斷myVariable是一個整數類型,因為其初始化值就是個整數。

 

Note

gashero註記

類型與變量名綁定,屬於靜態類型語言。有助於靜態優化。與Python、JavaScript等有所區別。

 

  如果初始化值沒有提供足夠的信息(或沒有初始化值),可以在變量名後寫類型,以冒號分隔。

 

  let imlicitInteger = 70

  let imlicitDouble = 70.0

  let explicitDouble: Double = 70

 

Note

練習

創建一個常量,類型為Float,值為4。

 

  值永遠不會隱含轉換到其他類型。如果你需要轉換一個值到不同類型,明確的構造一個所需類型的實例。

 

  let label = "The width is "

  let width = 94

  let widthLabel = label + String(width)

 

Note

練習

嘗試刪除最後一行的String轉換,你會得到什麼錯誤?

 

  還有更簡單的方法來在字符串中包含值:以小括號來寫值,並用反斜線("")放在小括號之前。例如:

 

  let apples = 3

  let oranges = 5 //by gashero

  let appleSummary = "I have \(apples) apples."

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

 

Note

練習

使用 () 來包含一個浮點數計算到字符串,並包含某人的名字來問候。

 

  創建一個數組和字典使用方括號 "[]" ,訪問其元素則是通過方括號中的索引或鍵。

 

  var shoppingList = ["catfish", "water", "tulips", "blue paint"]

  shoppingList[1] = "bottle of water"

  var occupations = [ "Malcolm": "Captain", "Kaylee": "Mechanic", ]

  occupations["Jayne"] = "Public Relations"

 

  要創建一個空的數組或字典,使用初始化語法:

 

  let emptyArray = String[]()

  let emptyDictionary = Dictionary<String, Float>()

 

  如果類型信息無法推斷,你可以寫空的數組為 "[]" 和空的字典為 "[:]",例如你設置一個知道變量並傳入參數到函數:

 

  shoppingList = [] //去購物並買些東西 by gashero

 

  4 控制流

 

  使用 if 和 switch 作為條件控制。使用 for-in 、 for 、 while 、 do-while 作為循環。小括號不是必須的,但主體的大括號是必需的。

 

  let individualScores = [75, 43, 103, 87, 12]

  var teamScore = 0

  for score in individualScores {

  if score > 50{

  teamScores += 3

  }

  else {

  teamScores += 1

  }

  }

  teamScore

 

  在if語句中,條件必須是佈爾表達式,這意味著 if score { … } 是錯誤的,不能隱含的與0比較。

 

  你可以一起使用 if 和 let 來防止值的丟失。這些值是可選的。可選值可以包含一個值或包含一個 nil 來指定值還不存在。寫一個問號 "?" 在類型後表示值是可選的。

 

  var optionalString: String? = "Hello"

  optionalString == nil

  var optionalName: String? = "John Appleseed"

  var greeting = "Hello!"

  if let name = optionalName {

  greeting = "Hello, \(name)"

  }

 

Note

練習

改變 optionalName 為 nil 。在問候時會發生什麼?添加一個 else 子句在 optionalName 為 nil 時設置一個不同的值。

 

  如果可選值為 nil ,條件就是 false 大括號中的代碼會被跳過。否則可選值未包裝並賦值為一個常量,會是的未包裝值的變量到代碼塊中。

 

  switch 支持多種數據以及多種比較,不限制必須是整數和測試相等。

 

  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: //by gashero

  let vegetableComment = "Everything tastes good in soup."

  }

 

Note

練習

嘗試去掉 default ,看看得到什麼錯誤。

 

  在執行匹配的情況後,程序會從switch跳出,而不是繼續執行下一個情況。所以不再需要break跳出switch 。

 

  可使用 for-in 來迭代字典中的每個元素,提供一對名字來使用每個鍵值對。

 

  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

  }

  }

  }

 

Note

練習

添加另一個變量來跟蹤哪個種類中的數字最大,也就是最大的數字所在的。

 

  使用 while 來重復執行代碼塊直到條件改變。循環的條件可以放在末尾來確保循環至少執行一次。

 

  var n = 2

  while n < 100

  {

  n = n * 2

  }

  n

  var m = 2

  do {

  m = m * 2

  }

  while m < 100

  m

 

  你可以在循環中保持一個索引,通過 ".." 來表示索引范圍或明確聲明一個初始值、條件、增量。這兩個循環做相同的事情:

 

  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 .. 構造范圍忽略最高值,而用 … 構造的范圍則包含兩個值。

  5 函數與閉包

 

  使用 func 聲明一個函數。調用函數使用他的名字加上小括號中的參數列表。使用 -> 分隔參數的名字和返回值類型。

 

  func greet(name: String, day: String) -> String {

  return "Hello \(name), today is \(day)."

  }

  greet("Bob", "Tuesday")

 

Note

練習

去掉 day 參數,添加一個參數包含今天的午餐選擇。

 

  使用元組(tuple)來返回多個值。

 

  func getGasPrices() -> (Double, Double, Double) {

  return (3.59, 3.69, 3.79)

  }

  getGasPrices()

 

  函數可以接受可變參數個數,收集到一個數組中。

 

  func sumOf(numbers: Int…) -> Int {

  var sum = 0

  for number in numbers {

  sum += number

  }

  return sum

  }

  sumOf()

  sumOf(42, 597, 12)

 

Note

練習

編寫一個函數計算其參數的平均值。

 

  函數可以嵌套。內嵌函數可以訪問其定義所在函數的變量。你可以使用內嵌函數來組織代碼,避免過長和過於復雜。

 

  func returnFifteen() -> Int {

  var y = 10

  func add()

  {

  y += 5

  }

  add()

  return y

  } //by gashero

  returnFifteen()

 

  函數是第一類型的。這意味著函數可以返回另一個函數。

 

  func makeIncrementer() -> (Int -> Int) {

  func addOne(number: Int) -> Int {

  return 1 + number

  }

  return addOne

  }

  var increment = makeIncrementer()

  increment(7)

 

  一個函數可以接受其他函數作為參數。

 

  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)

 

  函數實際是閉包的特殊情況。你可以寫一個閉包而無需名字,隻需要放在大括號中即可。使用 in 到特定參數和主體的返回值。

 

  numbers.map({

  (number: Int) -> Int in

  let result = 3 * number

  return result

  })

Note

練習

重寫一個閉包來對所有奇數返回0。

 

  編寫閉包時有多種選項。當一個閉包的類型是已知時,例如代表回調,你可以忽略其參數和返回值,或兩者。單一語句的閉包可以直接返回值。

 

  numbers.map({number in 3 * number})

 

  你可以通過數字而不是名字來引用一個參數,這對於很短的閉包很有用。一個閉包傳遞其最後一個參數到函數作為返回值。

 

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

  6 對象與類

 

  使用 class 可以創建一個類。一個屬性的聲明則是在類裡作為常量或變量聲明的,除瞭是在類的上下文中。方法和函數也是這麼寫的。

 

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

 

Note

練習

通過 "let" 添加一個常量屬性,以及添加另一個方法能接受參數。

 

  通過在類名後加小括號來創建類的實例。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 類有些重要的東西不在:一個構造器來在創建實例時設置類。使用 init 來創建一個。

 

  class NamedShape {

  var numberOfSides: Int = 0

  var name: String init(name: String) {

  self.name = name

  } //by gashero

  func simpleDescription() -> String {

  return "A Shape with \(numberOfSides) sides."

  }

  }

 

  註意 self 用來區分 name 屬性和 name 參數。構造器的生命跟函數一樣,除瞭會創建類的實例。每個屬性都需要賦值,無論在聲明裡還是在構造器裡。

 

  使用 deinit 來創建一個析構器,來執行對象銷毀時的清理工作。

 

  子類包括其超類的名字,以冒號分隔。在繼承標準根類時無需聲明,所以你可以忽略超類。

 

  子類的方法可以通過標記 override 重載超類中的實現,而沒有 override 的會被編譯器看作是錯誤。編譯器也會檢查那些沒有被重載的方法。

 

  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()

 

Note

練習

編寫另一個 NamedShape 的子類叫做 Circle ,接受半徑和名字到其構造器。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 triangle 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,新的值的名字就是 newValue 。你可以提供一個在 set 之後提供一個不沖突的名字。

 

  註意 EquilateralTriangle 的構造器有3個不同的步驟:

 

  設置屬性的值 調用超類的構造器 改變超類定義的屬性的值,添加附加的工作來使用方法、getter、setter也可以在這裡

 

  如果你不需要計算屬性,但是仍然要提供在設置值之後執行工作,使用 willSet 和 didSet 。例如,下面的類要保證其三角的邊長等於矩形的變長。

 

  class TriangleAndSquare {

  var triangle: EquilaterTriangle {

  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 = EquilaterTriangle(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

 

  類的方法與函數有個重要的區別。函數的參數名僅用與函數,但方法的參數名也可以用於調用方法(除瞭第一個參數)。缺省時,一個方法有一個同名的參數,調用時就是參數本身。你可以指定第二個名字,在方法內部使用。

 

  class Counter {

  var count: Int = 0

  func incrementBy(amount: Int, numberOfTimes times: Int) {

  count += amount * times

  }

  }

  var counter = Counter()

  counter.incrementBy(2, numberOfTimes: 7)

 

  當與可選值一起工作時,你可以寫 "?" 到操作符之前類似於方法屬性。如果值在"?"之前就已經是 nil ,所有在 "?" 之後的都會自動忽略,而整個表達式是 nil 。另外,可選值是未包裝的,所有 "?" 之後的都作為未包裝的值。在兩種情況中,整個表達式的值是可選值。

 

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

  let sideLength = optionalSquare?.sideLength

  7 枚舉與結構

 

  使用 enum 來創建枚舉。有如類和其他命名類型,枚舉可以有方法。

 

  enum Rank: Int {

  case Ace = 1 case Two, Three, Four, Five, Six, Seven, Eight, Nine, Ten case Jack, Queen, King

  func simpleDescrition() -> 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 //by gashero

  let aceRawValue = ace.toRaw()

 

Note

練習

編寫一個函數比較兩個 Rank 的值,通過比較其原始值。

 

  在如上例子中,原始值的類型是 Int 所以可以隻指定第一個原始值。其後的原始值都是按照順序賦值的。也可以使用字符串或浮點數作為枚舉的原始值。

 

  使用 toRaw 和 fromRaw 函數可以轉換原始值和枚舉值。

 

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

 

  枚舉的成員值就是實際值,而不是其他方式寫的原始值。實際上,有些情況是原始值,就是你不提供的時候。

 

  enum Suit {

  case Spades, Hearts, Diamonds, Clubs

  func simpleDescription() -> String {

  switch self {

  case .Spades: return "spades"

  case .Hearts: return "hearts"

  case .Diamonds: return "dismonds"

  case .Clubs: return "clubs"

  }

  }

  }

  let hearts = Suit.Hearts //by gashero

  let heartsDescription = hearts.simpleDescription()

 

Note

練習

添加一個 color 方法到 Suit 並在 spades 和 clubs 時返回 "black" ,並且給 hearts 和 diamounds 返回 "red" 。

 

  註意上面引用Hearts成員的兩種方法:當賦值到 hearts 常量時,枚舉成員 Suit.Hearts 通過全名引用,因為常量沒有明確的類型。在 switch 中,枚舉通過 .Hearts 引用,因為 self 的值是已知的。你可以在任何時候使用方便的方法。

 

  使用 struct 創建結構體。結構體支持多個與類相同的行為,包括方法和構造器。一大重要的區別是代碼之間的傳遞總是用拷貝(值傳遞),而類則是傳遞引用。

 

  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()

 

Note

練習

添加方法到 Card 類來創建一桌的紙牌,每個紙牌都有合並的rank和suit。(就是個打字員的活二,by gashero)。

 

  一個枚舉的實例成員可以擁有實例的值。相同枚舉成員實例可以有不同的值。你在創建實例時賦值。指定值和原始值的區別:枚舉的原始值與其實例相同,你在定義枚舉時提供原始值。

 

  例如,假設情況需要從服務器獲取太陽升起和降落時間。服務器可以響應相同的信息或一些錯誤信息。

 

  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)"

  }

 

Note

練習

給 ServerResponse 添加第三種情況來選擇。

 

  註意日出和日落時間實際上來自於對 ServerResponse 的部分匹配來選擇的。

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