Swift 表达式

原文链接：http://www.cocoachina.com/newbie/basic/2014/0612/8797.html

本页包括内容：

前缀表达式（Prefix Expressions）

二元表达式（Binary Expressions）

赋值表达式（Assignment Operator）

三元条件运算符（Ternary Conditional Operator）

类型转换运算符（Type-Casting Operators）

主要表达式（Primary Expressions）

后缀表达式（Postfix Expressions）

 

Swift 中存在四种表达式： 前缀（prefix）表达式，二元（binary）表达式，主要（primary）表达式和后缀（postfix）表达式。表达式能够返回一个值，以及执行某些逻辑（causes a side effect）。

 

前缀表达式和二元表达式就是对某些表达式使用各种运算符（operators）。 主要表达式是最短小的表达式，它提供了获取（变量的）值的一种途径。 后缀表达式则同意你建立复杂的表达式。比如配合函数调用和成员訪问。 每种表达式都在以下有具体论述～

 

表达式的语法：

expression → prefix-expression­binary-expressions­_opt­

expression-list → expression­  expression­,­expression-list­

 

前缀表达式（Prefix Expressions）

---

前缀表达式由 前缀符号和表达式组成。（这个前缀符号仅仅能接收一个參数）

 

Swift 标准库支持例如以下的前缀操作符：

++ 自增1 （increment）

-- 自减1 （decrement）

! 逻辑否 （Logical NOT ）

~ 按位否 （Bitwise NOT ）

+ 加（Unary plus）

- 减（Unary minus）

 

对于这些操作符的使用，请參见： Basic Operators和Advanced Operators

 

作为对上面标准库运算符的补充，你也能够对 某个函数的參数使用 '&'运算符。

很多其它信息，请參见： "In-Out parameters".

 

前缀表达式的语法：

prefix-expression → prefix-operator­_opt­postfix-expression­

prefix-expression → in-out-expression­

in-out-expression → &­identifier­

 

二元表达式（Binary Expressions）

---

二元表达式由 "左边參数" + "二元运算符" + "右边參数" 组成, 它有例如以下的形式：

Swift 标准库提供了例如以下的二元运算符：

 

求幂相关（无结合，优先级160）

    << 按位左移（Bitwise left shift）

    >> 按位右移（Bitwise right shift）

 

乘除法相关（左结合，优先级150）

    * 乘

    / 除

    % 求余

    &* 乘法。忽略溢出（ Multiply, ignoring overflow）

    &/ 除法。忽略溢出（Divide, ignoring overflow）

    &% 求余, 忽略溢出（ Remainder, ignoring overflow）

    & 位与（ Bitwise AND）

 

加减法相关（左结合, 优先级140）

    + 加

    - 减

    &+ Add with overflow

    &- Subtract with overflow

    | 按位或（Bitwise OR ）

    ^ 按位异或（Bitwise XOR）

 

Range （无结合,优先级 135）

    .. 半闭值域 Half-closed range

    ... 全闭值域 Closed range

 

类型转换 （无结合,优先级 132）

    is 类型检查（ type check）

    as 类型转换（ type cast）

 

Comparative （无结合,优先级 130）

    < 小于

    <= 小于等于

    >大于

    >= 大于等于

    == 等于

    != 不等

    === 恒等于

    !== 不恒等

    ~= 模式匹配（ Pattern match）

 

合取（ Conjunctive） （左结合,优先级 120）

    && 逻辑与（Logical AND）

 

析取（Disjunctive） （左结合,优先级 110）

    || 逻辑或（ Logical OR）

 

三元条件（Ternary Conditional ）（右结合,优先级 100）

    ?: 三元条件 Ternary conditional

 

赋值 （Assignment） （右结合, 优先级 90）

    = 赋值（Assign）

    *= Multiply and assign

    /= Divide and assign

    %= Remainder and assign

    += Add and assign

    -= Subtract and assign

    <<= Left bit shift and assign

    = Right bit shift and assign

    &= Bitwise AND and assign

    ^= Bitwise XOR and assign

    |= Bitwise OR and assign

    &&= Logical AND and assign

    ||= Logical OR and assign

 

关于这些运算符（operators）的很多其它信息，请參见：Basic Operators和Advanced Operators.

 

注意：在解析时, 一个二元表达式表示为一个一级数组（a flat list）, 这个数组（List）依据运算符的先后顺序。被转换成了一个tree. 比如： 2 + 3 5 首先被觉得是： 2, + , 3, , 5. 随后它被转换成 tree （2 + （3 * 5））

 

二元表达式的语法

binary-expression → binary-operator­prefix-expression­

binary-expression → assignment-operator­prefix-expression­

binary-expression → conditional-operator­prefix-expression­

binary-expression → type-casting-operator­

binary-expressions → binary-expression­binary-expressions­_opt­

赋值表达式（Assignment Operator）

---

赋值表达式会对某个给定的表达式赋值。 它有例如以下的形式；

就是把右边的 value 赋值给左边的 expression. 假设左边的expression 须要接收多个參数（是一个tuple ），那么右边必须也是一个具有相同数量參数的tuple. （同意嵌套的tuple）

(a, _, (b, c)) = ("test", 9.45, (12, 3)) 
// a is "test", b is 12, c is 3, and 9.45 is ignored 

赋值运算符不返回不论什么值。

 

赋值表达式的语法：assignment-operator → =­

 

三元条件运算符（Ternary Conditional Operator）

---

三元条件运算符 是依据条件来获取值。

形式例如以下：

假设 condition 是true, 那么返回 第一个表达式的值（此时不会调用第二个表达式）， 否则返回第二个表达式的值（此时不会调用第一个表达式）。

 

想看三元条件运算符的样例。请參见： Ternary Conditional Operator.

 

三元条件表达式：conditional-operator → ?­expression­

 

类型转换运算符（Type-Casting Operators）

---

有两种类型转换操作符： as 和 is. 它们有例如以下的形式：

as 运算符会把目标表达式转换成指定的类型（specified type），步骤例如以下：

 

1.假设类型转换成功。 那么目标表达式就会返回指定类型的实例（instance）. 比如：把子类（subclass）变成父类（superclass）时.

2.假设转换失败，则会抛出编译错误（ compile-time error）。

3.假设上述两个情况都不是（也就是说。编译器在编译时期无法确定转换是否能成功，） 那么目标表达式就会变成指定的类型的optional. （is an optional of the specified type ） 然后在执行时，假设转换成功， 目标表达式就会作为 optional的一部分来返回。 否则，目标表达式返回nil. 相应的样例是： 把一个 superclass 转换成一个 subclass.

class SomeSuperType {} 
class SomeType: SomeSuperType {} 
class SomeChildType: SomeType {} 
let s = SomeType() 
  
let x = s as SomeSuperType  // known to succeed; type is SomeSuperType 
let y = s as Int            // known to fail; compile-time error 
let z = s as SomeChildType  // might fail at runtime; type is SomeChildType? 

 

使用'as'做类型转换跟正常的类型声明，对于编译器来说是一样的。比如：

let y1 = x as SomeType  // Type information from 'as' 
let y2: SomeType = x    // Type information from an annotation 

 

'is' 运算符在“执行时（runtime）”会做检查。 成功会返回true, 否则 false

 

上述检查在“编译时（compile time）”不能使用。 比如以下的使用是错误的：

"hello" is String 
"hello" is Int 

关于类型转换的很多其它内容和样例，请參见：Type Casting.

 

类型转换的语法：type-casting-operator → is­type­  as­?­_opt­type­

 

主要表达式（Primary Expressions）

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主要表达式是最主要的表达式。 它们能够跟 前缀表达式，二元表达式，后缀表达式以及其它主要表达式组合使用。

 

主要表达式的语法

primary-expression → identifier­generic-argument-clause­_opt­

primary-expression → literal-expression­

primary-expression → self-expression­

primary-expression → superclass-expression­

primary-expression → closure-expression­

primary-expression → parenthesized-expression­

primary-expression → implicit-member-expression­

primary-expression → wildcard-expression

 

字符型表达式（Literal Expression）

由这些内容组成：普通的字符（string, number） , 一个字符的字典或者数组。或者以下列表中的特殊字符。

 

在某个函数（function）中，__FUNCTION__ 会返回当前函数的名字。 在某个方法（method）中。它会返回当前方法的名字。 在某个property 的getter/setter中会返回这个属性的名字。

在init/subscript中 仅仅有的特殊成员（member）中会返回这个keyword的名字，在某个文件的顶端（the top level of a file），它返回的是当前module的名字。

 

一个array literal，是一个有序的值的集合。 它的形式是：

数组中的最后一个表达式能够紧跟一个逗号（','）. []表示空数组 。 array literal的type是 T[], 这个T就是数组中元素的type. 假设该数组中有多种type, T则是跟这些type的公共supertype最接近的type.（closest common supertype）

 

一个dictionary literal 是一个包括无序的键值对（key-value pairs）的集合，它的形式是:

dictionary 的最后一个表达式能够是一个逗号（','）. [:] 表示一个空的dictionary. 它的type是 Dictionary （这里KeyType表示 key的type, ValueType表示 value的type） 假设这个dictionary 中包括多种 types, 那么KeyType, Value 则相应着它们的公共supertype最接近的type（ closest common supertype）.

 

字符型表达式的语法：

literal-expression → literal­

literal-expression → array-literal­  dictionary-literal­

literal-expression → __FILE__­  __LINE__­  __COLUMN__­  __FUNCTION__­

array-literal → [­array-literal-items­_opt­]­

array-literal-items → array-literal-item­,­_opt­  array-literal-item­,­array-literal-items­

array-literal-item → expression­

dictionary-literal → [­dictionary-literal-items­]­  [­:­]­

dictionary-literal-items → dictionary-literal-item­,­_opt­  dictionary-literal-item­,­dictionary-literal-items­

dictionary-literal-item → expression­:­expression­

 

self表达式（Self Expression）

self表达式是对 当前type 或者当前instance的引用。

它的形式例如以下：

 

假设在 initializer, subscript, instance method中，self等同于当前type的instance. 在一个静态方法（static method）, 类方法（class method）中， self等同于当前的type.

 

当訪问 member（成员变量时）。 self 用来区分重名变量（比如函数的參数）. 比如， （以下的 self.greeting 指的是 var greeting: String, 而不是 init（greeting: String） ）

class SomeClass { 
    var greeting: String 
    init(greeting: String) { 
        self.greeting = greeting 
    } 
} 

 

在mutating 方法中， 你能够使用self 对 该instance进行赋值。

struct Point { 
    var x = 0.0, y = 0.0 
    mutating func moveByX(deltaX: Double, y deltaY: Double) { 
        self = Point(x: x + deltaX, y: y + deltaY) 
    } 
} 

self表达式的语法：

self-expression → self­

self-expression → self­.­identifier­

self-expression → self­[­expression­]­

self-expression → self­.­init­

超类表达式（Superclass Expression）

超类表达式能够使我们在某个class中訪问它的超类. 它有例如以下形式：

形式1 用来訪问超类的某个成员（member）. 形式2 用来訪问该超类的 subscript 实现。 形式3 用来訪问该超类的 initializer.

 

子类（subclass）能够通过超类（superclass）表达式在它们的 member, subscripting 和 initializers 中来利用它们超类中的某些实现（既有的方法或者逻辑）。

 

超类表达式语法：

superclass-expression → superclass-method-expression­  superclass-subscript-expression­ superclass-initializer-expression­

superclass-method-expression → super­.­identifier­

superclass-subscript-expression → super­[­expression­]­

superclass-initializer-expression → super­.­init

 

闭包表达式（Closure Expression）

闭包（closure） 表达式能够建立一个闭包（在其它语言中也叫 lambda, 或者 匿名函数（anonymous function））. 跟函数（function）的声明一样， 闭包（closure）包括了可运行的代码（跟方法主体（statement）类似） 以及接收（capture）的參数。

它的形式例如以下：

闭包的參数声明形式跟方法中的声明一样, 请參见：Function Declaration.

 

闭包还有几种特殊的形式, 让使用更加简洁：

1.闭包能够省略 它的參数的type 和返回值的type. 假设省略了參数和參数类型，就也要省略 'in'keyword。 假设被省略的type 无法被编译器获知（inferred） ，那么就会抛出编译错误。

2.闭包能够省略參数，转而在方法体（statement）中使用 0,1, $2 来引用出现的第一个。第二个，第三个參数。

3.假设闭包中仅仅包括了一个表达式，那么该表达式就会自己主动成为该闭包的返回值。 在运行 'type inference '时，该表达式也会返回。

 

以下几个 闭包表达式是 等价的：

myFunction { 
    (x: Int, y: Int) -> Int in 
    return x + y 
} 
  
myFunction { 
    (x, y) in 
    return x + y 
} 
  
myFunction { return $0 + $1 } 
  
myFunction { $0 + $1 } 

关于 向闭包中传递參数的内容。參见： Function Call Expression.

 

闭包表达式能够通过一个參数列表（capture list） 来显式指定它须要的參数。 參数列表 由中括号 [] 括起来。里面的參数由逗号','分隔。一旦使用了參数列表，就必须使用'in'keyword（在不论什么情况下都得这样做。包含忽略參数的名字，type, 返回值时等等）。

 

在闭包的參数列表（ capture list）中， 參数能够声明为 'weak' 或者 'unowned' .

myFunction { print(self.title) }                    // strong capture 
myFunction { [weak self] in print(self!.title) }    // weak capture 
myFunction { [unowned self] in print(self.title) }  // unowned capture 

 

在參数列表中。也能够使用随意表达式来赋值. 该表达式会在 闭包被运行时赋值，然后依照不同的力度来获取（这句话请谨慎理解）。 比如：

// Weak capture of "self.parent" as "parent" 
myFunction { [weak parent = self.parent] in print(parent!.title) } 

关于闭包表达式的很多其它信息和样例，请參见： Closure Expressions.

 

闭包表达式的语法：

closure-expression → {­closure-signature­_opt­statements­}­

closure-signature → parameter-clause­function-result­_opt­in­

closure-signature → identifier-list­function-result­_opt­in­

closure-signature → capture-list­parameter-clause­function-result­_opt­in­

closure-signature → capture-list­identifier-list­function-result­_opt­in­

closure-signature → capture-list­in­

capture-list → [­capture-specifier­expression­]­

capture-specifier → weak|unowned­ | unowned(safe)­|  unowned(unsafe)­

 

隐式成员表达式（Implicit Member Expression）

在能够推断出类型（type）的上下文（context）中，隐式成员表达式是訪问某个type的member（ 比如 class method, enumeration case） 的简洁方法。 它的形式是：

样例：

var x = MyEnumeration.SomeValue 
x = .AnotherValue 

隐式成员表达式的语法：implicit-member-expression → .­identifier­

 

圆括号表达式（Parenthesized Expression）

圆括号表达式由多个子表达式和逗号','组成。 每一个子表达式前面能够有 identifier x: 这种可选前缀。

形式例如以下：

圆括号表达式用来建立tuples ， 然后把它做为參数传递给 function. 假设某个圆括号表达式中仅仅有一个 子表达式，那么它的type就是 子表达式的type。

比如： （1）的 type是Int, 而不是（Int）

 

圆括号表达式的语法：

parenthesized-expression → (­expression-element-list­_opt­)­

expression-element-list → expression-element­ | expression-element­,­expression-element-list­

expression-element → expression­ | identifier­:­expression­

通配符表达式（Wildcard Expression）

通配符表达式用来忽略传递进来的某个參数。

比如：以下的代码中，10被传递给x, 20被忽略（译注：好奇葩的语法。。。）

(x, _) = (10, 20) 
// x is 10, 20 is ignored 

通配符表达式的语法：wildcard-expression → _­

 

后缀表达式（Postfix Expressions）

---

后缀表达式就是在某个表达式的后面加上 操作符。

严格的讲，每一个主要表达式（primary expression）都是一个后缀表达式。

 

Swift 标准库提供了下列后缀表达式：

    ++ Increment

    -- Decrement

 

对于这些操作符的使用，请參见：Basic Operators 和Advanced Operators

 

后缀表达式的语法：

postfix-expression → primary-expression­

postfix-expression → postfix-expression­postfix-operator­

postfix-expression → function-call-expression­

postfix-expression → initializer-expression­

postfix-expression → explicit-member-expression­

postfix-expression → postfix-self-expression­

postfix-expression → dynamic-type-expression­

postfix-expression → subscript-expression­

postfix-expression → forced-value-expression­

postfix-expression → optional-chaining-expression

 

函数调用表达式（Function Call Expression）

函数调用表达式由函数名和參数列表组成。它的形式例如以下：

假设该function 的声明中指定了參数的名字。那么在调用的时候也必须得写出来. 比如：

 

能够在 函数调用表达式的尾部（最后一个參数之后）加上 一个闭包（closure） ， 该闭包会被目标函数理解并运行。它具有例如以下两种写法：

// someFunction takes an integer and a closure as its arguments 
someFunction(x, {$0 == 13}) 
someFunction(x) {$0 == 13} 

 

假设闭包是该函数的唯一參数，那么圆括号能够省略。

// someFunction takes a closure as its only argument 
myData.someMethod() {$0 == 13} 
myData.someMethod {$0 == 13} 

 

函数调用表达式语法：

function-call-expression → postfix-expression­parenthesized-expression­

function-call-expression → postfix-expression­parenthesized-expression­_opt­trailing-closure­

trailing-closure → closure-expression

 

初始化函数表达式（Initializer Expression）

Initializer表达式用来给某个Type初始化。

它的形式例如以下：

 

（Initializer表达式用来给某个Type初始化。） 跟函数（function）不同。 initializer 不能返回值。

var x = SomeClass.someClassFunction // ok 
var y = SomeClass.init              // error 

你也能够使用初始化函数表达式来托付给父类的initializer

class SomeSubClass: SomeSuperClass { 
    init() { 
        // subclass initialization goes here 
        super.init() 
    } 
} 

initializer表达式的语法：initializer-expression → postfix-expression­.­init

 

显式成员表达式（Explicit Member Expression）

显示成员表达式同意我们訪问type, tuple, module的成员变量。它的形式例如以下：

该member 就是某个type在声明时候所定义（declaration or extension） 的变量, 比如：

class SomeClass { 
    var someProperty = 42 
} 
let c = SomeClass() 
let y = c.someProperty  // Member access 

对于tuple, 要依据它们出现的顺序（0, 1, 2...）来使用:

var t = (10, 20, 30) 
t.0 = t.1 
// Now t is (20, 20, 30) 

显示成员表达式的语法：

explicit-member-expression → postfix-expression­.­decimal-digit­

explicit-member-expression → postfix-expression­.­identifier­generic-argument-clause­_opt

 

后缀self表达式（Postfix Self Expression）

后缀表达式由 某个表达式 + '.self' 组成. 形式例如以下：

形式1 表示会返回 expression 的值。比如： x.self 返回 x

 

形式2返回相应的type。我们能够用它来动态的获取某个instance的type。

 

后缀self表达式的语法：postfix-self-expression → postfix-expression­.­self

 

Dynamic Type表达式（Dynamic Type Expression）

（由于dynamicType是一个独有的方法，所以这里保留了英文单词，未作翻译, --- 类似与self expression）

 

Dynamic Type表达式由 某个表达式 + '.dynamicType' 组成。

 

上面的形式中， expression 不能是某type的名字（当然了，假设我都知道它的名字了还须要动态来获取它吗）。动态类型表达式会返回"执行时"某个instance的type, 详细请看以下的列子：

class SomeBaseClass { 
    class func printClassName() { 
        println("SomeBaseClass") 
    } 
} 
class SomeSubClass: SomeBaseClass { 
    override class func printClassName() { 
        println("SomeSubClass") 
    } 
} 
let someInstance: SomeBaseClass = SomeSubClass() 
// someInstance is of type SomeBaseClass at compile time, but 
// someInstance is of type SomeSubClass at runtime 
someInstance.dynamicType.printClassName() 
// prints "SomeSubClass" 

Dynamic Type表达式语法：dynamic-type-expression → postfix-expression­.­dynamicType­

附属脚本表达式（Subscript Expression）

附属脚本表达式提供了通过附属脚本訪问getter/setter 的方法。

它的形式是：

能够通过附属脚本表达式通过getter获取某个值，或者通过setter赋予某个值.

 

关于subscript的声明，请參见：Protocol Subscript Declaration.

 

附属脚本表达式的语法：subscript-expression → postfix-expression­[­expression-list­]

 

强制取值表达式（Forced-Value Expression）

强制取值表达式用来获取某个目标表达式的值（该目标表达式的值必须不是nil ）。它的形式例如以下：

假设该表达式的值不是nil, 则返回相应的值。 否则，抛出执行时错误（runtime error）。

 

强制取值表达式的语法：forced-value-expression → postfix-expression­!­

 

可选链表达式（Optional-Chaining Expression）

可选链表达式由目标表达式 + '?

' 组成，形式例如以下：

后缀'?

' 返回目标表达式的值。把它做为可选的參数传递给兴许的表达式

 

假设某个后缀表达式包括了可选链表达式，那么它的运行过程就比較特殊： 首先先推断该可选链表达式的值，假设是 nil, 整个后缀表达式都返回 nil, 假设该可选链的值不是nil, 则正常返回该后缀表达式的值（依次运行它的各个子表达式）。在这两种情况下。该后缀表达式仍然是一个optional type（In either case, the value of the postfix expression is still of an optional type）

 

假设某个"后缀表达式"的"子表达式"中包括了"可选链表达式"，那么仅仅有最外层的表达式返回的才是一个optional type. 比如。在以下的样例中。 假设c 不是nil, 那么 c?

.property.performAction（） 这句代码在运行时，就会先获得c 的property方法。然后调用 performAction（）方法。

然后对于 "c?.property.performAction（）" 这个总体，它的返回值是一个optional type.

var c: SomeClass?
 
var result: Bool?
 = c?.property.performAction() 

 

假设不使用可选链表达式。那么 上面样例的代码跟以下样例等价：

if let unwrappedC = c { 
    result = unwrappedC.property.performAction() 
} 

可选链表达式的语法：optional-chaining-expression → postfix-expression­?