Swift 2

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），校对： ChildhoodAndy

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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. varmyVariable=42
2. myVariable=50
3. letmyConstant=42

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. letimplicitInteger=70
2. letimplicitDouble=70.0
3. letexplicitDouble:Double=70

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. letlabel="Thewidthis"
2. letwidth=94
3. letwidthLabel=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. letapples=3
2. letoranges=5
3. letappleSummary="Ihave\(apples)apples."
4. letfruitSummary="Ihave\(apples+oranges)piecesoffruit."

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. varshoppingList=["catfish","water","tulips","bluepaint"]
2. shoppingList[1]="bottleofwater"
4. varoccupations=[
5. "Malcolm":"Captain",
6. "Kaylee":"Mechanic",
7. ]
8. occupations["Jayne"]="PublicRelations"

要创建一个空数组或者字典，使用初始化语法。

1. letemptyArray=String[]()
2. letemptyDictionary=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. letindividualScores=[75,43,103,87,12]
2. varteamScore=0
3. forscoreinindividualScores{
4. ifscore>50{
5. teamScore+=3
6. }else{
7. teamScore+=1
8. }
9. }
10. 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. varoptionalString:String?="Hello"
2. optionalString==nil
4. varoptionalName:String?="JohnAppleseed"
5. vargreeting="Hello!"
6. ifletname=optionalName{
7. greeting="Hello,\(name)"
8. }

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. letvegetable="redpepper"
2. switchvegetable{
3. case"celery":
4. letvegetableComment="Addsomeraisinsandmakeantsonalog."
5. case"cucumber","watercress":
6. letvegetableComment="Thatwouldmakeagoodteasandwich."
7. caseletxwherex.hasSuffix("pepper"):
8. letvegetableComment="Isitaspicy\(x)?"
9. default:
10. letvegetableComment="Everythingtastesgoodinsoup."
11. }

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. letinterestingNumbers=[
2. "Prime":[2,3,5,7,11,13],
3. "Fibonacci":[1,1,2,8],
4. "Square":[1,4,9,16,25],
5. ]
6. varlargest=0
7. for(kind,numbers)ininterestingNumbers{
8. fornumberinnumbers{
9. ifnumber>largest{
10. largest=number
11. }
12. }
13. }
14. 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. varn=2
2. whilen<100{
3. n=n*2
4. }
5. n
7. varm=2
8. do{
9. m=m*2
10. }whilem<100
11. 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. varfirstForLoop=0
2. foriin0..3{
3. firstForLoop+=i
4. }
5. firstForLoop
7. varsecondForLoop=0
8. forvari=0;i<3;++i{
9. secondForLoop+=1
10. }
11. 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. funcgreet(name:String,day:String)->String{
2. return"Hello\(name),todayis\(day)."
3. }
4. 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. funcgetGasPrices()->(Double,Double,Double){
2. return(3.59,3.69,3.79)
3. }
4. getGasPrices()

函数的参数数量是可变的，用一个数组来获取它们：

1. funcsumOf(numbers:Int...)->Int{
2. varsum=0
3. fornumberinnumbers{
4. sum+=number
5. }
6. returnsum
7. }
8. sumOf()
9. sumOf(42,597,12)

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. funcreturnFifteen()->Int{
2. vary=10
3. funcadd(){
4. y+=5
5. }
6. add()
7. returny
8. }
9. 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. funcmakeIncrementer()->(Int->Int){
2. funcaddOne(number:Int)->Int{
3. return1+number
4. }
5. returnaddOne
6. }
7. varincrement=makeIncrementer()
8. increment(7)

函数也可以当做参数传入另一个函数。

1. funchasAnyMatches(list:Int[],condition:Int->Bool)->Bool{
2. foriteminlist{
3. ifcondition(item){
4. returntrue
5. }
6. }
7. returnfalse
8. }
9. funclessThanTen(number:Int)->Bool{
10. returnnumber<10
11. }
12. varnumbers=[20,19,12]
13. 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({
2. (number:Int)->Intin
3. letresult=3*number
4. returnresult
5. })

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。

你可以通过参数位置而不是参数名字来引用参数——这个方法在非常短的闭包中非常有用。当一个闭包作为最后一个参数传给一个函数的时候，它可以直接跟在括号后面。

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

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. classShape{
2. varnumberOfSides=0
3. funcsimpleDescription()->String{
4. return"Ashapewith\(numberOfSides)sides."
5. }
6. }

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. varshape=Shape()
2. shape.numberOfSides=7
3. varshapeDescription=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. classNamedShape{
2. varnumberOfSides:Int=0
3. varname:String
5. init(name:String){
6. self.name=name
7. }
9. funcsimpleDescription()->String{
10. return"Ashapewith\(numberOfSides)sides."
11. }
12. }

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. classSquare:NamedShape{
2. varsideLength:Double
4. init(sideLength:Double,name:String){
5. self.sideLength=sideLength
6. super.init(name:name)
7. numberOfSides=4
8. }
10. funcarea()->Double{
11. returnsideLength*sideLength
12. }
14. overridefuncsimpleDescription()->String{
15. return"Asquarewithsidesoflength\(sideLength)."
16. }
17. }
18. lettest=Square(sideLength:5.2,name:"mytestsquare")
19. test.area()
20. 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. classEquilateralTriangle:NamedShape{
2. varsideLength:Double=0.0
4. init(sideLength:Double,name:String){
5. self.sideLength=sideLength
6. super.init(name:name)
7. numberOfSides=3
8. }
10. varperimeter:Double{
11. get{
12. return3.0*sideLength
13. }
14. set{
15. sideLength=newValue/3.0
16. }
17. }
19. overridefuncsimpleDescription()->String{
20. return"Anequilateraltriaglewithsidesoflength\(sideLength)."
21. }
22. }
23. vartriangle=EquilateralTriangle(sideLength:3.1,name:"atriangle")
24. triangle.perimeter
25. triangle.perimeter=9.9
26. 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. classTriangleAndSquare{
2. vartriangle:EquilateralTriangle{
3. willSet{
4. square.sideLength=newValue.sideLength
5. }
6. }
7. varsquare:Square{
8. willSet{
9. triangle.sideLength=newValue.sideLength
10. }
11. }
12. init(size:Double,name:String){
13. square=Square(sideLength:size,name:name)
14. triangle=EquilateralTriangle(sideLength:size,name:name)
15. }
16. }
17. vartriangleAndSquare=TriangleAndSquare(size:10,name:"anothertestshape")
18. triangleAndSquare.square.sideLength
19. triangleAndSquare.triangle.sideLength
20. triangleAndSquare.square=Square(sideLength:50,name:"largersquare")
21. 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. classCounter{
2. varcount:Int=0
3. funcincrementBy(amount:Int,numberOfTimestimes:Int){
4. count+=amount*times
5. }
6. }
7. varcounter=Counter()
8. counter.incrementBy(2,numberOfTimes:7)

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. letoptionalSquare:Square?=Square(sideLength:2.5,name:"optionalsquare")
2. letsideLength=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. enumRank:Int{
2. caseAce=1
3. caseTwo,Three,Four,Five,Six,Seven,Eight,Nine,Ten
4. caseJack,Queen,King
5. funcsimpleDescription()->String{
6. switchself{
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. returnString(self.toRaw())
17. }
18. }
19. }
20. letace=Rank.Ace
21. letaceRawValue=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. ifletconvertedRank=Rank.fromRaw(3){
2. letthreeDescription=convertedRank.simpleDescription()
3. }

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. enumSuit{
2. caseSpades,Hearts,Diamonds,Clubs
3. funcsimpleDescription()->String{
4. switchself{
5. case.Spades:
6. return"spades"
7. case.Hearts:
8. return"hearts"
9. case.Diamonds:
10. return"diamonds"
11. case.Clubs:
12. return"clubs"
13. }
14. }
16. }
17. lethearts=Suit.Hearts
18. letheartsDescription=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. structCard{
2. varrank:Rank
3. varsuit:Suit
4. funcsimpleDescription()->String{
5. return"The\(rank.simpleDescription())of\
6. (suit.simpleDescription())"
7. }
8. }
9. letthreeOfSpades=Card(rank:.Three,suit:.Spades)
10. letthreeOfSpadesDescription=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. enumServerResponse{
2. caseResult(String,String)
3. caseError(String)
4. }
6. letsuccess=ServerResponse.Result("6:00am","8:09pm")
7. letfailure=ServerResponse.Error("Outofcheese.")
9. switchsuccess{
10. caselet.Result(sunrise,sunset):
11. letserverResponse="Sunriseisat\(sunrise)andsunsetisat\(sunset)."
12. caselet.Error(error):
13. letserverResponse="Failure...\(error)"
14. }

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. protocolExampleProtocol{
2. varsimpleDescription:String{get}
3. mutatingfuncadjust()
4. }

类、枚举和结构体都可以实现接口。

1. classSimpleClass:ExampleProtocol{
2. varsimpleDescription:String="Averysimpleclass."
3. varanotherProperty:Int=69105
4. funcadjust(){
5. simpleDescription+="Now100%adjusted."
6. }
7. }
8. vara=SimpleClass()
9. a.adjust()
10. letaDescription=a.simpleDescription
12. structSimpleStructure:ExampleProtocol{
13. varsimpleDescription:String="Asimplestructure"
14. mutatingfuncadjust(){
15. simpleDescription+="(adjusted)"
16. }
17. }
18. varb=SimpleStructure()
19. b.adjust()
20. letbDescription=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. extensionInt:ExampleProtocol{
2. varsimpleDescription:String{
3. return"Thenumber\(self)"
4. }
5. mutatingfuncadjust(){
6. self+=42
7. }
8. }
10. 7.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. letprotocolValue:ExampleProtocol=a
2. protocolValue.simpleDescription
3. //protocolValue.anotherProperty//Uncommenttoseetheerror

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. funcrepeat<ItemType>(item:ItemType,times:Int)->ItemType[]{
2. varresult=ItemType[]()
3. foriin0..times{
4. result+=item
5. }
6. returnresult
7. }
8. repeat("knock",4)

你也可以创建泛型类、枚举和结构体。

1. //ReimplementtheSwiftstandardlibrary'soptionaltype
2. enumOptionalValue<T>{
3. caseNone
4. caseSome(T)
5. }
6. varpossibleInteger:OptionalValue<Int>=.None
7. possibleInteger=.Some(100)

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. funcanyCommonElements<T,UwhereT:Sequence,U:Sequence,T.GeneratorType.Element:Equatable,T.GeneratorType.Element==U.GeneratorType.Element>(lhs:T,rhs:U)->Bool{
2. forlhsIteminlhs{
3. forrhsIteminrhs{
4. iflhsItem==rhsItem{
5. returntrue
6. }
7. }
8. }
9. returnfalse
10. }
11. anyCommonElements([1,3],[3])

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。