苹果的新编程语言 Swift 简介

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　关于

　　这篇文章简要介绍了苹果于WWDC 2014发布的编程语言——Swift。

　前言

　　在这里我认为有必要提一下Brec Victor的Inventing on Principle，Swift编程环境的大部分概念都源自于Brec这个演讲。

　　接下来进入正题。

　Swift是什么？

　　Swift是苹果于WWDC 2014发布的编程语言，这里引用The Swift Programming Language的原话：

Swift is a new programming language for iOS and OS X apps that builds on the best of C and Objective-C, without the constraints of C compatibility. Swift adopts safe programming patterns and adds modern features to make programming easier, more flexible and more fun. Swift’s clean slate, backed by the mature and much-loved Cocoa and Cocoa Touch frameworks, is an opportunity to imagine how software development works. Swift is the first industrial-quality systems programming language that is as expressive and enjoyable as a scripting language.

　　简单的说：

Swift用来写iOS和OS X程序。（估计也不会支持其它屌丝系统）
Swift吸取了C和Objective-C的优点，且更加强大易用。
Swift可以使用现有的Cocoa和Cocoa Touch框架。
Swift兼具编译语言的高性能（Performance）和脚本语言的交互性（Interactive）。

　Swift语言概览

　　基本概念

　　注：这一节的代码源自The Swift Programming Language中的A Swift Tour。

　　Hello, world

　　类似于脚本语言，下面的代码即是一个完整的Swift程序。

println("Hello, world")

　　变量与常量

　　Swift使用var声明变量，let声明常量

var myVariable = 42
myVariable = 50
let myConstant = 42

　　类型推导

　　Swift支持类型推导（Type Inference），所以上面的代码不需指定类型，如果需要指定类型：

let explicitDouble : Double = 70

　　Swift不支持隐式类型转换（Implicitly casting），所以下面的代码需要显式类型转换（Explicitly casting）：

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

　　字符串格式化

　　Swift使用\(item)的形式进行字符串格式化：

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

　　数组和字典

　　Swift使用[]操作符声明数组（array）和字典（dictionary）：

var shoppingList = ["catfish", "water", "tulips", "blue paint"]
shoppingList[1] = "bottle of water"

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

　　一般使用初始化器（initializer）语法创建空数组和空字典：

let emptyArray = String[]()
let emptyDictionary = Dictionary<String, Float>()

　　如果类型信息已知，则可以使用[]声明空数组，使用[:]声明空字典。

　　控制流

　　概览

　　Swift的条件语句包含if和switch，循环语句包含for-in、for、while和do-while，循环/判断条件不需要括号，但循环/判断体（body）必需括号：

let individualScores = [75, 43, 103, 87, 12]
var teamScore = 0
for score in individualScores {
    if score > 50 {
        teamScore += 3
    } else {
        teamScore += 1
    }
}

　　可空类型

　　结合if和let，可以方便的处理可空变量（nullable variable）。对于空值，需要在类型声明后添加?显式标明该类型可空。

var optionalString: String? = "Hello"
optionalString == nil

var optionalName: String? = "John Appleseed"
var gretting = "Hello!"
if let name = optionalName {
    gretting = "Hello, \(name)"
}

　　灵活的switch

　　Swift中的switch支持各种各样的比较操作：

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:
    let vegetableComment = "Everything tastes good in soup."
}

　　其它循环

　　for-in除了遍历数组也可以用来遍历字典：

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
        }
    }
}
largest

　　while循环和do-while循环：

var n = 2
while n < 100 {
    n = n * 2
}
n

var m = 2
do {
    m = m * 2
} while m < 100
m

　　Swift支持传统的for循环，此外也可以通过结合..（生成一个区间）和for-in实现同样的逻辑。

var firstForLoop = 0
for i in 0..3 {
    firstForLoop += i
}
firstForLoop

var secondForLoop = 0
for var i = 0; i < 3; ++i {
    secondForLoop += 1
}
secondForLoop

　　注意：Swift除了..还有...：..生成前闭后开的区间，而...生成前闭后闭的区间。

　　函数和闭包

　　函数

　　Swift使用func关键字声明函数：

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

　　通过元组（Tuple）返回多个值：

func getGasPrices() -> (Double, Double, Double) {
    return (3.59, 3.69, 3.79)
}
getGasPrices()

　　支持带有变长参数的函数：

func sumOf(numbers: Int...) -> Int {
    var sum = 0
    for number in numbers {
        sum += number
    }
    return sum
}
sumOf()
sumOf(42, 597, 12)

　　函数也可以嵌套函数：

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

　　作为头等对象，函数既可以作为返回值，也可以作为参数传递：

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

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)

　　闭包

　　本质来说，函数是特殊的闭包，Swift中可以利用{}声明匿名闭包：

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

　　当闭包的类型已知时，可以使用下面的简化写法：

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

　　此外还可以通过参数的位置来使用参数，当函数最后一个参数是闭包时，可以使用下面的语法：

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

　　类和对象

　　创建和使用类

　　Swift使用class创建一个类，类可以包含字段和方法：

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

　　创建Shape类的实例，并调用其字段和方法。

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

　　通过init构建对象，既可以使用self显式引用成员字段（name），也可以隐式引用（numberOfSides）。

class NamedShape {
    var numberOfSides: Int = 0
    var name: String

    init(name: String) {
        self.name = name
    }

    func simpleDescription() -> String {
        return "A shape with \(numberOfSides) sides."
    }
}

　　使用deinit进行清理工作。

　　继承和多态

　　Swift支持继承和多态（override父类方法）：

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()

　　注意：如果这里的simpleDescription方法没有被标识为override，则会引发编译错误。

　　属性

　　为了简化代码，Swift引入了属性（property），见下面的perimeter字段：