IOS-swift5.1快速入门之旅

快速之旅

传统表明，新语言中的第一个程序应在屏幕上打印“Hello，world！”字样。在Swift中，这可以在一行中完成：

print("Hello, world!") 
// Prints "Hello, world!" 

如果你用C或Objective-C编写代码，这个语法看起来很熟悉 - 在Swift中，这行代码是一个完整的程序。您无需为输入/输出或字符串处理等功能导入单独的库。在全局范围编写的代码用作程序的入口点，因此您不需要main()函数。您也不需要在每个语句的末尾写分号。

本导览通过向您展示如何完成各种编程任务，为您提供了足够的信息来开始在Swift中编写代码。如果您不理解某些内容，请不要担心 - 本书其余部分将详细介绍本导览中介绍的所有内容。

注意

为了获得最佳体验，请将本章打开为Xcode中的游乐场。Playgrounds允许您编辑代码清单并立即查看结果。

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简单的价值观

使用let做一个常数，var使一个变量。在编译时不需要知道常量的值，但是必须为其分配一次值。这意味着您可以使用常量来命名您确定一次但在许多地方使用的值。

var myVariable = 42 
myVariable = 50 
let myConstant = 42 

常量或变量必须与要分配给它的值具有相同的类型。但是，您并不总是必须明确地写入类型。在创建常量或变量时提供值可让编译器推断其类型。在上面的示例中，编译器推断它myVariable是一个整数，因为它的初始值是一个整数。

如果初始值未提供足够的信息（或者没有初始值），请通过在变量之后写入类型来指定类型，用冒号分隔。

let implicitInteger = 70 
let implicitDouble = 70.0 
let explicitDouble: Double = 70 

实验

使用显式类型Float和值创建常量4。

值永远不会隐式转换为其他类型。如果需要将值转换为其他类型，请显式创建所需类型的实例。

let label = "The width is " 
let width = 94 
let widthLabel = label + String(width) 

实验

尝试String从最后一行删除转换。你得到什么错误？

有一种更简单的方法可以在字符串中包含值：在括号中写入值，并在括号前写入反斜杠（）。例如：

let apples = 3 
let oranges = 5 
let appleSummary = "I have (apples) apples." 
let fruitSummary = "I have (apples + oranges) pieces of fruit." 

实验

用于()在字符串中包含浮点计算，并在问候语中包含某人的姓名。

"""对于占用多行的字符串，请使用三个双引号（）。只要与匹配引号的缩进匹配，就会删除每个引用行开头的缩进。例如：

let quotation = """ 
I said "I have (apples) apples." 
And then I said "I have (apples + oranges) pieces of fruit." 
""" 

使用方括号（[]）创建数组和字典，并通过在括号中写入索引或键来访问它们的元素。最后一个元素后面允许逗号。

var shoppingList = ["catfish", "water", "tulips"] 
shoppingList[1] = "bottle of water" 
var occupations = [ 
"Malcolm": "Captain", 
"Kaylee": "Mechanic", 
]
occupations["Jayne"] = "Public Relations" 

添加元素时，数组会自动增长。

shoppingList.append("blue paint") 
print(shoppingList) 

要创建空数组或字典，请使用初始化程序语法。

let emptyArray = [String]() 
let emptyDictionary = [String: Float]() 

如果可以推断类型信息，则可以将空数组[]和空字典编写为[:]- 例如，为变量设置新值或将参数传递给函数时。

shoppingList = [] 
occupations = [:] 

控制流

使用if和switch制作条件语句和使用for- in，while和repeat- while进行循环。条件或循环变量周围的括号是可选的。需要身体周围的牙箍。

let individualScores = [75, 43, 103, 87, 12] 
var teamScore = 0 
for score in individualScores { 
if score > 50 { 
teamScore += 3 
} else { 
teamScore += 1 
}
}
print(teamScore) 
// Prints "11" 

在if语句中，条件必须是布尔表达式 - 这意味着代码如错误，而不是隐式比较为零。if score { ... }

您可以使用if和let一起处理可能缺少的值。这些值表示为选项。可选值包含值或包含nil以指示缺少值。?在值的类型后面写一个问号（）以将值标记为可选。

var optionalString: String? = "Hello" 
print(optionalString == nil) 
// Prints "false" 
var optionalName: String? = "John Appleseed" 
var greeting = "Hello!" 
if let name = optionalName { 
greeting = "Hello, (name)" 
}

实验

更改optionalName到nil。你有什么问候？else如果optionalName是，则添加一个设置不同问候语的子句nil。

如果是可选值nil，则条件为，false并且跳过括号中的代码。否则，将解包可选值并将其分配给常量let，这使得在代码块内可用的展开值可用。

处理可选值的另一种方法是使用??运算符提供默认值。如果缺少可选值，则使用默认值。

let nickName: String? = nil 
let fullName: String = "John Appleseed" 
let informalGreeting = "Hi (nickName ?? fullName)" 

交换机支持任何类型的数据和各种各样的比较操作 - 它们不仅限于整数和相等的测试。

let vegetable = "red pepper" 
switch vegetable { 
case "celery": 
print("Add some raisins and make ants on a log.") 
case "cucumber", "watercress": 
print("That would make a good tea sandwich.") 
case let x where x.hasSuffix("pepper"): 
print("Is it a spicy (x)?") 
default: 
print("Everything tastes good in soup.") 
}
// Prints "Is it a spicy red pepper?" 

实验

尝试删除默认案例。你得到什么错误？

注意如何let在模式中使用如何将匹配模式的值赋给常量。

在匹配的switch case中执行代码后，程序退出switch语句。执行不会继续下一种情况，因此不需要在每个案例代码的末尾明确地中断交换机。

您可以使用for- in通过提供一对用于每个键值对的名称来迭代字典中的项目。字典是无序集合，因此它们的键和值以任意顺序迭代。

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 
}
}
}
print(largest) 
// Prints "25" 

实验

添加另一个变量以跟踪哪个数字最大，以及最大数量是多少。

使用while重复的代码块，直到病情变化。循环的条件可以在最后，确保循环至少运行一次。

var n = 2 
while n < 100 { 
n *= 2 
}
print(n) 
// Prints "128" 
var m = 2 
repeat { 
m *= 2 
} while m < 100 
print(m) 
// Prints "128" 

您可以通过使用..<一系列索引来保持循环中的索引。

var total = 0 
for i in 0..<4 { 
total += i 
}
print(total) 
// Prints "6" 

使用..<使省略了其上限值的范围内，并用...做既包括值的范围。

功能和闭包

使用func声明函数。通过在括号中使用参数列表跟随其名称来调用函数。使用->的参数名称和类型从函数的返回类型分开。

func greet(person: String, day: String) -> String { 
return "Hello (person), today is (day)." 
}
greet(person: "Bob", day: "Tuesday") 

实验

删除day参数。添加一个参数，以包括今天在问候语中的特殊午餐。

默认情况下，函数使用其参数名称作为其参数的标签。在参数名称前写入自定义参数标签，或者写入_不使用参数标签。

func greet(_ person: String, on day: String) -> String { 
return "Hello (person), today is (day)." 
}
greet("John", on: "Wednesday") 

使用元组创建复合值 - 例如，从函数返回多个值。元组的元素可以通过名称或数字来引用。

func calculateStatistics(scores: [Int]) -> (min: Int, max: Int, sum: Int) { 
var min = scores[0] 
var max = scores[0] 
var sum = 0 
for score in scores { 
if score > max { 
max = score 
} else if score < min { 
min = score 
}
sum += score 
}
return (min, max, sum) 
}
let statistics = calculateStatistics(scores: [5, 3, 100, 3, 9]) 
print(statistics.sum) 
// Prints "120" 
print(statistics.2) 
// Prints "120" 

函数可以嵌套。嵌套函数可以访问外部函数中声明的变量。您可以使用嵌套函数来组织长或复杂函数中的代码。

func returnFifteen() -> Int { 
var y = 10 
func add() { 
y += 5 
}
add() 
return y 
}
returnFifteen() 

函数是一流的类型。这意味着函数可以返回另一个函数作为其值。

func makeIncrementer() -> ((Int) -> Int) { 
func addOne(number: Int) -> Int { 
return 1 + number 
}
return addOne 
}
var increment = makeIncrementer() 
increment(7) 

函数可以将另一个函数作为其参数之一。

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(list: numbers, condition: lessThanTen) 

函数实际上是闭包的一种特殊情况：可以在以后调用的代码块。闭包中的代码可以访问创建闭包的作用域中可用的变量和函数，即使闭包在执行时处于不同的作用域 - 您已经看到了嵌套函数的示例。您可以使用大括号（{}）来编写没有名称的闭包。使用in分离的参数和从身体返回类型。

numbers.map({ (number: Int) -> Int in 
let result = 3 * number 
return result 
})

实验

重写闭包以返回所有奇数的零。

您可以通过几种方式更简洁地编写闭包。当已知闭包的类型（例如委托的回调）时，可以省略其参数的类型，返回类型或两者。单个语句闭包隐式返回其唯一语句的值。

let mappedNumbers = numbers.map({ number in 3 * number }) 
print(mappedNumbers) 
// Prints "[60, 57, 21, 36]" 

您可以按编号而不是按名称引用参数 - 这种方法在非常短的闭包中特别有用。作为函数的最后一个参数传递的闭包可以在括号后面立即出现。当闭包是函数的唯一参数时，可以完全省略括号。

let sortedNumbers = numbers.sorted { $0 > $1 } 
print(sortedNumbers) 
// Prints "[20, 19, 12, 7]" 

对象和类

使用class后跟类的名称来创建一个类。类中的属性声明与常量或变量声明的编写方式相同，只是它位于类的上下文中。同样，方法和函数声明以相同的方式编写。

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

实验

使用添加常量属性let，并添加另一个带参数的方法。

通过在类名后面加括号来创建类的实例。使用点语法访问实例的属性和方法。

var shape = Shape() 
shape.numberOfSides = 7 
var shapeDescription = shape.simpleDescription() 

这个版本的Shape类缺少一些重要的东西：在创建实例时设置类的初始化程序。使用init创建一个。

class NamedShape { 
var numberOfSides: Int = 0 
var name: String 
init(name: String) { 
self.name = name 
}
func simpleDescription() -> String { 
return "A shape with (numberOfSides) sides." 
}
}

注意如何self使用如何将name属性与name参数区分为初始值设定项。创建类的实例时，初始化程序的参数将像函数调用一样传递。每个属性都需要一个赋值 - 在其声明中（如同numberOfSides）或在初始化器中（如同name）。

deinit如果需要在取消分配对象之前执行一些清理，请使用创建取消初始化程序。

子类在其类名后面包含它们的超类名称，用冒号分隔。类不需要子类化任何标准根类，因此您可以根据需要包含或省略超类。

覆盖超类的实现的子类上override的方法标记为 - 意外地覆盖方法，而override不是由编译器检测为错误。编译器还检测具有override该方法的方法实际上不覆盖超类中的任何方法。

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() 

实验

创建另一个NamedShape被调用的子类Circle，它将radius和name作为其初始值设定项的参数。在类上实现一个area()和一个simpleDescription()方法Circle。

除了存储的简单属性之外，属性还可以包含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") 
print(triangle.perimeter) 
// Prints "9.3" 
triangle.perimeter = 9.9 
print(triangle.sideLength) 
// Prints "3.3000000000000003" 

在setter中perimeter，新值具有隐式名称newValue。您可以在括号后面提供显式名称set。

请注意，EquilateralTriangle该类的初始化程序有三个不同的步骤：

设置子类声明的属性的值。
调用超类的初始化程序。
更改超类定义的属性值。此时还可以执行使用方法，getter或setter的任何其他设置工作。

如果您不需要计算属性但仍需要提供在设置新值之前和之后运行的代码，请使用willSet和didSet。您提供的代码在值在初始化程序之外更改时运行。例如，下面的类确保其三角形的边长始终与其正方形的边长相同。

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: 10, name: "another test shape") 
print(triangleAndSquare.square.sideLength) 
// Prints "10.0" 
print(triangleAndSquare.triangle.sideLength) 
// Prints "10.0" 
triangleAndSquare.square = Square(sideLength: 50, name: "larger square") 
print(triangleAndSquare.triangle.sideLength) 
// Prints "50.0" 

使用可选值时，可以?在方法，属性和下标等操作之前编写。如果是之前的?值nil，?则忽略之后的所有内容以及整个表达式的值nil。否则，将打开可选值，并?在对未包装的值执行操作后的所有内容。在这两种情况下，整个表达式的值都是可选值。

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

枚举和结构

使用enum创建一个枚举。与类和所有其他命名类型一样，枚举可以具有与之关联的方法。

enum Rank: Int { 
case ace = 1 
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.rawValue) 
}
}
}
let ace = Rank.ace 
let aceRawValue = ace.rawValue 

实验

编写一个函数，Rank通过比较它们的原始值来比较两个值。

默认情况下，Swift会将原始值从零开始并每次递增1，但您可以通过显式指定值来更改此行为。在上面的示例中，Ace显式给出了原始值1，其余的原始值按顺序分配。您还可以使用字符串或浮点数作为枚举的原始类型。使用该rawValue属性可以访问枚举案例的原始值。

使用init?(rawValue:)初始化程序从原始值创建枚举的实例。它返回与原始值匹配的枚举大小写，或者nil如果没有匹配则返回Rank。

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

枚举的大小写值是实际值，而不仅仅是编写其原始值的另一种方式。实际上，在没有有意义的原始值的情况下，您不必提供原始值。

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() 

实验

添加一个color()方法Suit，为黑桃和俱乐部返回“黑色”，并返回心脏和钻石的“红色”。

请注意hearts上面引用枚举的两种方式：为hearts常量赋值时，枚举大小写Suit.hearts由其全名引用，因为常量没有指定显式类型。在开关内部，枚举的情况用缩写形式表示，.hearts因为self已知值是诉讼。您可以在已知值的类型的任何时候使用缩写形式。

如果枚举具有原始值，则这些值将作为声明的一部分确定，这意味着特定枚举大小写的每个实例始终具有相同的原始值。枚举情况的另一个选择是使值与案例相关联 - 这些值在您创建实例时确定，并且对于枚举案例的每个实例它们可以不同。您可以将关联值视为与枚举案例实例的存储属性相似。例如，考虑从服务器请求日出和日落时间的情况。服务器响应所请求的信息，或者响应错误的描述。

enum ServerResponse { 
case result(String, String) 
case failure(String) 
}
let success = ServerResponse.result("6:00 am", "8:09 pm") 
let failure = ServerResponse.failure("Out of cheese.") 
switch success { 
case let .result(sunrise, sunset): 
print("Sunrise is at (sunrise) and sunset is at (sunset).") 
case let .failure(message): 
print("Failure... (message)") 
}
// Prints "Sunrise is at 6:00 am and sunset is at 8:09 pm." 

实验

ServerResponse向交换机添加第三个案例。

请注意如何从ServerResponse值中提取日出和日落时间，作为将值与开关案例进行匹配的一部分。

使用struct创建的结构。结构支持许多与类相同的行为，包括方法和初始化器。结构和类之间最重要的区别之一是结构在代码中传递时总是被复制，但类是通过引用传递的。

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() 

实验

编写一个函数，返回一个包含完整卡片组的数组，每个组合的等级和套装都有一张卡片。

协议和扩展

使用protocol申报的协议。

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

类，枚举和结构都可以采用协议。

class SimpleClass: ExampleProtocol { 
var simpleDescription: String = "A very simple class." 
var anotherProperty: Int = 69105 
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 

实验

添加另一个要求ExampleProtocol。您需要做出哪些更改SimpleClass，SimpleStructure以便它们仍然符合协议？

请注意在声明中使用mutating关键字SimpleStructure来标记修改结构的方法。声明SimpleClass不需要任何标记为变异的方法，因为类上的方法总是可以修改类。

用于extension向现有类型添加功能，例如新方法和计算属性。您可以使用扩展来将协议一致性添加到在其他地方声明的类型，甚至添加到从库或框架导入的类型。

extension Int: ExampleProtocol { 
var simpleDescription: String { 
return "The number (self)" 
}
mutating func adjust() { 
self += 42 
}
}
print(7.simpleDescription) 
// Prints "The number 7" 

实验

为Double添加absoluteValue属性的类型编写扩展名。

您可以像使用任何其他命名类型一样使用协议名称 - 例如，创建具有不同类型但都符合单个协议的对象集合。使用类型为协议类型的值时，协议定义之外的方法不可用。

let protocolValue: ExampleProtocol = a 
print(protocolValue.simpleDescription) 
// Prints "A very simple class. Now 100% adjusted." 
// print(protocolValue.anotherProperty) // Uncomment to see the error 

即使变量protocolValue具有运行时类型SimpleClass，编译器也将其视为给定类型ExampleProtocol。这意味着除了协议一致性之外，您不会意外地访问该类实现的方法或属性。

错误处理

您使用采用该Error协议的任何类型表示错误。

enum PrinterError: Error { 
case outOfPaper 
case noToner 
case onFire 
}

使用throw抛出一个错误，并throws标记，可以抛出一个错误的功能。如果在函数中抛出错误，函数会立即返回，并且调用该函数的代码会处理错误。

func send(job: Int, toPrinter printerName: String) throws -> String { 
if printerName == "Never Has Toner" { 
throw PrinterError.noToner 
}
return "Job sent" 
}

有几种方法可以处理错误。一种方法是使用do- catch。在do块中，您可以通过try在其前面写入来标记可能引发错误的代码。在catch块内部，error除非您为其指定不同的名称，否则会自动为该错误指定错误。

do { 
let printerResponse = try send(job: 1040, toPrinter: "Bi Sheng") 
print(printerResponse) 
} catch { 
print(error) 
}
// Prints "Job sent" 

实验

将打印机名称更改为，以便该函数抛出错误。"Never Has Toner"send(job:toPrinter:)

您可以提供多个catch处理特定错误的块。您catch可以像case在切换后一样编写模式。

do { 
let printerResponse = try send(job: 1440, toPrinter: "Gutenberg") 
print(printerResponse) 
} catch PrinterError.onFire { 
print("I'll just put this over here, with the rest of the fire.") 
} catch let printerError as PrinterError { 
print("Printer error: (printerError).") 
} catch { 
print(error) 
}
// Prints "Job sent" 

实验

添加代码以在do块内抛出错误。你需要抛出什么样的错误，以便错误由第一个catch块处理？那第二和第三块呢？

处理错误的另一种方法是使用try?将结果转换为可选的。如果函数抛出错误，则丢弃特定错误，结果为nil。否则，结果是一个可选项，其中包含函数返回的值。

let printerSuccess = try? send(job: 1884, toPrinter: "Mergenthaler") 
let printerFailure = try? send(job: 1885, toPrinter: "Never Has Toner") 

用defer写的是在函数中的所有其它代码后执行代码块，只是在函数返回之前。无论函数是否抛出错误，都会执行代码。您可以使用defer彼此相邻的编写和清除代码，即使它们需要在不同时间执行。

var fridgeIsOpen = false 
let fridgeContent = ["milk", "eggs", "leftovers"] 
func fridgeContains(_ food: String) -> Bool { 
fridgeIsOpen = true 
defer { 
fridgeIsOpen = false 
}
let result = fridgeContent.contains(food) 
return result 
}
fridgeContains("banana") 
print(fridgeIsOpen) 
// Prints "false" 

泛型

在尖括号内写一个名称以制作通用函数或类型。

func makeArray<Item>(repeating item: Item, numberOfTimes: Int) -> [Item] { 
var result = [Item]() 
for _ in 0..<numberOfTimes { 
result.append(item) 
}
return result 
}
makeArray(repeating: "knock", numberOfTimes: 4) 

您可以创建函数和方法的通用形式，以及类，枚举和结构。

// Reimplement the Swift standard library's optional type 
enum OptionalValue<Wrapped> { 
case none 
case some(Wrapped) 
}
var possibleInteger: OptionalValue<Int> = .none 
possibleInteger = .some(100) 

where在正文之前使用以指定需求列表 - 例如，要求类型实现协议，要求两个类型相同，或要求类具有特定的超类。

func anyCommonElements<T: Sequence, U: Sequence>(_ lhs: T, _ rhs: U) -> Bool 
where T.Element: Equatable, T.Element == U.Element 
{
for lhsItem in lhs { 
for rhsItem in rhs { 
if lhsItem == rhsItem { 
return true 
}
}
}
return false 
}
anyCommonElements([1, 2, 3], [3]) 

实验

修改anyCommonElements(_:_:)函数以生成一个函数，该函数返回任意两个序列共有的元素数组。

写作与写作相同。<T: Equatable><T> ... where T: Equatable

版本兼容性

基础

BETA软件

本文档包含有关正在开发的API或技术的初步信息。此信息可能会发生变化，根据本文档实施的软件应使用最终操作系统软件进行测试。

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