Swift 初見(jiàn)

通常來(lái)說(shuō)，編程語(yǔ)言教程中的第一個(gè)程序應(yīng)該在屏幕上打印“Hello, world”。在 Swift 中，可以用一行代碼實(shí)現(xiàn)：

print("Hello, world!")

如果你寫(xiě)過(guò) C 或者 Objective-C 代碼，那你應(yīng)該很熟悉這種形式——在 Swift 中，這行代碼就是一個(gè)完整的程序。你不需要為了輸入輸出或者字符串處理導(dǎo)入一個(gè)單獨(dú)的庫(kù)。全局作用域中的代碼會(huì)被自動(dòng)當(dāng)做程序的入口點(diǎn)，所以你也不需要 main() 函數(shù)。你同樣不需要在每個(gè)語(yǔ)句結(jié)尾寫(xiě)上分號(hào)。

這個(gè)教程會(huì)通過(guò)一系列編程例子來(lái)讓你對(duì) Swift 有初步了解，如果你有什么不理解的地方也不用擔(dān)心——任何本章介紹的內(nèi)容都會(huì)在后面的章節(jié)中詳細(xì)講解到。

注意

最好的體驗(yàn)是把這一章作為 Playground 文件在 Xcode 中打開(kāi)。 Playgrounds 允許你可以編輯代碼并立刻看到輸出結(jié)果。

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簡(jiǎn)單值

使用 let 來(lái)聲明常量，使用 var 來(lái)聲明變量。一個(gè)常量的值，在編譯的時(shí)候，并不需要有明確的值，但是你只能為它賦值一次。這說(shuō)明你可以用一個(gè)常量來(lái)命名一個(gè)值，一次賦值就可在多個(gè)地方使用。

var myVariable = 42
myVariable = 50
let myConstant = 42

常量或者變量的類型必須和你賦給它們的值一樣。然而，你不用明確地聲明類型。當(dāng)你通過(guò)一個(gè)值來(lái)聲明變量和常量時(shí)，編譯器會(huì)自動(dòng)推斷其類型。在上面的例子中，編譯器推斷出 myVariable 是一個(gè)整數(shù)類型，因?yàn)樗某跏贾凳钦麛?shù)。

如果初始值沒(méi)有提供足夠的信息（或者沒(méi)有初始值），那你需要在變量后面聲明類型，用冒號(hào)分割。

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

練習(xí)

創(chuàng)建一個(gè)常量，顯式指定類型為 Float 并指定初始值為 4。

值永遠(yuǎn)不會(huì)被隱式轉(zhuǎn)換為其他類型。如果你需要把一個(gè)值轉(zhuǎn)換成其他類型，請(qǐng)顯式轉(zhuǎn)換。

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

練習(xí)

刪除最后一行中的 String，錯(cuò)誤提示是什么？

有一種更簡(jiǎn)單的把值轉(zhuǎn)換成字符串的方法：把值寫(xiě)到括號(hào)中，并且在括號(hào)之前寫(xiě)一個(gè)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."

練習(xí)

使用 \() 來(lái)把一個(gè)浮點(diǎn)計(jì)算轉(zhuǎn)換成字符串，并加上某人的名字，和他打個(gè)招呼。

使用三個(gè)雙引號(hào)（"""）來(lái)包含多行字符串內(nèi)容。每行行首的縮進(jìn)會(huì)被去除，直到和結(jié)尾引號(hào)的縮進(jìn)相匹配。舉個(gè)例子：

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

使用方括號(hào) [] 來(lái)創(chuàng)建數(shù)組和字典，并使用下標(biāo)或者鍵（key）來(lái)訪問(wèn)元素。最后一個(gè)元素后面允許有個(gè)逗號(hào)。

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

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

數(shù)組在添加元素時(shí)會(huì)自動(dòng)變大。

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

使用初始化語(yǔ)法來(lái)創(chuàng)建一個(gè)空數(shù)組或者空字典。

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

如果類型信息可以被推斷出來(lái)，你可以用 [] 和 [:] 來(lái)創(chuàng)建空數(shù)組和空字典——比如，在給變量賦新值或者給函數(shù)傳參數(shù)的時(shí)候。

shoppingList = []
occupations = [:]

控制流

使用 if 和 switch 來(lái)進(jìn)行條件操作，使用 for-in、while 和 repeat-while 來(lái)進(jìn)行循環(huán)。包裹條件和循環(huán)變量的括號(hào)可以省略，但是語(yǔ)句體的大括號(hào)是必須的。

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

在 if 語(yǔ)句中，條件必須是一個(gè)布爾表達(dá)式——這意味著像 if score { ... } 這樣的代碼將報(bào)錯(cuò)，而不會(huì)隱形地與 0 做對(duì)比。

你可以一起使用 if 和 let 一起來(lái)處理值缺失的情況。這些值可由可選值來(lái)代表。一個(gè)可選的值是一個(gè)具體的值或者是 nil 以表示值缺失。在類型后面加一個(gè)問(wèn)號(hào)（?）來(lái)標(biāo)記這個(gè)變量的值是可選的。

var optionalString: String? = "Hello"
print(optionalString == nil)

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

練習(xí)

把 optionalName 改成 nil，greeting 會(huì)是什么？添加一個(gè) else 語(yǔ)句，當(dāng) optionalName 是 nil 時(shí)給 greeting 賦一個(gè)不同的值。

如果變量的可選值是 nil，條件會(huì)判斷為 false，大括號(hào)中的代碼會(huì)被跳過(guò)。如果不是 nil，會(huì)將值解包并賦給 let 后面的常量，這樣代碼塊中就可以使用這個(gè)值了。

另一種處理可選值的方法是通過(guò)使用 ?? 操作符來(lái)提供一個(gè)默認(rèn)值。如果可選值缺失的話，可以使用默認(rèn)值來(lái)代替。

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

switch 支持任意類型的數(shù)據(jù)以及各種比較操作——不僅僅是整數(shù)以及測(cè)試相等。

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.")
}

練習(xí)

刪除 default 語(yǔ)句，看看會(huì)有什么錯(cuò)誤？

注意 let 在上述例子的等式中是如何使用的，它將匹配等式的值賦給常量 x。

運(yùn)行 switch 中匹配到的 case 語(yǔ)句之后，程序會(huì)退出 switch 語(yǔ)句，并不會(huì)繼續(xù)向下運(yùn)行，所以不需要在每個(gè)子句結(jié)尾寫(xiě) break。

你可以使用 for-in 來(lái)遍歷字典，需要一對(duì)兒變量來(lái)表示每個(gè)鍵值對(duì)。字典是一個(gè)無(wú)序的集合，所以他們的鍵和值以任意順序迭代結(jié)束。

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)

練習(xí)

添加另一個(gè)變量來(lái)記錄最大數(shù)字的種類（kind），同時(shí)仍然記錄這個(gè)最大數(shù)字的值。

使用 while 來(lái)重復(fù)運(yùn)行一段代碼直到條件改變。循環(huán)條件也可以在結(jié)尾，保證能至少循環(huán)一次。

var n = 2
while n < 100 {
    n *= 2
}
print(n)

var m = 2
repeat {
    m *= 2
} while m < 100
print(m)

你可以在循環(huán)中使用 ..< 來(lái)表示下標(biāo)范圍。

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

使用 ..< 創(chuàng)建的范圍不包含上界，如果想包含的話需要使用 ...。

函數(shù)和閉包

使用 func 來(lái)聲明一個(gè)函數(shù)，使用名字和參數(shù)來(lái)調(diào)用函數(shù)。使用 -> 來(lái)指定函數(shù)返回值的類型。

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

練習(xí)

刪除 day 參數(shù)，在這個(gè)歡迎語(yǔ)中添加一個(gè)參數(shù)來(lái)表示今天的特價(jià)菜。

默認(rèn)情況下，函數(shù)使用它們的參數(shù)名稱作為它們參數(shù)的標(biāo)簽，在參數(shù)名稱前可以自定義參數(shù)標(biāo)簽，或者使用 _ 表示不使用參數(shù)標(biāo)簽。

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

使用元組來(lái)生成復(fù)合值，比如讓一個(gè)函數(shù)返回多個(gè)值。該元組的元素可以用名稱或數(shù)字來(lái)獲取。

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)
print(statistics.2)

函數(shù)可以嵌套。被嵌套的函數(shù)可以訪問(wèn)外側(cè)函數(shù)的變量，你可以使用嵌套函數(shù)來(lái)重構(gòu)一個(gè)太長(zhǎng)或者太復(fù)雜的函數(shù)。

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

函數(shù)是第一等類型，這意味著函數(shù)可以作為另一個(gè)函數(shù)的返回值。

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

函數(shù)也可以當(dāng)做參數(shù)傳入另一個(gè)函數(shù)。

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)

函數(shù)實(shí)際上是一種特殊的閉包:它是一段能之后被調(diào)取的代碼。閉包中的代碼能訪問(wèn)閉包作用域中的變量和函數(shù)，即使閉包是在一個(gè)不同的作用域被執(zhí)行的——你已經(jīng)在嵌套函數(shù)的例子中看過(guò)了。你可以使用 {} 來(lái)創(chuàng)建一個(gè)匿名閉包。使用 in 將參數(shù)和返回值類型的聲明與閉包函數(shù)體進(jìn)行分離。

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

練習(xí)

重寫(xiě)閉包，對(duì)所有奇數(shù)返回 0。

有很多種創(chuàng)建更簡(jiǎn)潔的閉包的方法。如果一個(gè)閉包的類型已知，比如作為一個(gè)代理的回調(diào)，你可以忽略參數(shù)，返回值，甚至兩個(gè)都忽略。單個(gè)語(yǔ)句閉包會(huì)把它語(yǔ)句的值當(dāng)做結(jié)果返回。

let mappedNumbers = numbers.map({ number in 3 * number })
print(mappedNumbers)

你可以通過(guò)參數(shù)位置而不是參數(shù)名字來(lái)引用參數(shù)——這個(gè)方法在非常短的閉包中非常有用。當(dāng)一個(gè)閉包作為最后一個(gè)參數(shù)傳給一個(gè)函數(shù)的時(shí)候，它可以直接跟在圓括號(hào)后面。當(dāng)一個(gè)閉包是傳給函數(shù)的唯一參數(shù)，你可以完全忽略圓括號(hào)。

let sortedNumbers = numbers.sorted { $0 > $1 }
print(sortedNumbers)

對(duì)象和類

使用 class 和類名來(lái)創(chuàng)建一個(gè)類。類中屬性的聲明和常量、變量聲明一樣，唯一的區(qū)別就是它們的上下文是類。同樣，方法和函數(shù)聲明也一樣。

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

練習(xí)

使用 let 添加一個(gè)常量屬性，再添加一個(gè)接收一個(gè)參數(shù)的方法。

要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)類的實(shí)例，在類名后面加上括號(hào)。使用點(diǎn)語(yǔ)法來(lái)訪問(wèn)實(shí)例的屬性和方法。

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

這個(gè)版本的 Shape 類缺少了一些重要的東西：一個(gè)構(gòu)造函數(shù)來(lái)初始化類實(shí)例。使用 init 來(lái)創(chuàng)建一個(gè)構(gòu)造器。

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 self 被用來(lái)區(qū)別實(shí)例變量 name 和構(gòu)造器的參數(shù) name。當(dāng)你創(chuàng)建實(shí)例的時(shí)候，像傳入函數(shù)參數(shù)一樣給類傳入構(gòu)造器的參數(shù)。每個(gè)屬性都需要賦值——無(wú)論是通過(guò)聲明（就像 numberOfSides）還是通過(guò)構(gòu)造器（就像 name）。

如果你需要在對(duì)象釋放之前進(jìn)行一些清理工作，使用 deinit 創(chuàng)建一個(gè)析構(gòu)函數(shù)。

子類的定義方法是在它們的類名后面加上父類的名字，用冒號(hào)分割。創(chuàng)建類的時(shí)候并不需要一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的根類，所以你可以根據(jù)需要添加或者忽略父類。

子類如果要重寫(xiě)父類的方法的話，需要用 override 標(biāo)記——如果沒(méi)有添加 override 就重寫(xiě)父類方法的話編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)。編譯器同樣會(huì)檢測(cè) override 標(biāo)記的方法是否確實(shí)在父類中。

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()

練習(xí)

創(chuàng)建 NamedShape 的另一個(gè)子類 Circle，構(gòu)造器接收兩個(gè)參數(shù)，一個(gè)是半徑一個(gè)是名稱，在子類 Circle 中實(shí)現(xiàn) area() 和 simpleDescription() 方法。

除了簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)屬性，還有使用 getter 和 setter 的計(jì)算屬性。

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)
triangle.perimeter = 9.9
print(triangle.sideLength)

在 perimeter 的 setter 中，新值的名字是 newValue。你可以在 set 之后的圓括號(hào)中顯式地設(shè)置一個(gè)名字。

注意 EquilateralTriangle 類的構(gòu)造器執(zhí)行了三步：

1. 設(shè)置子類聲明的屬性值
2. 調(diào)用父類的構(gòu)造器
3. 改變父類定義的屬性值。其他的工作比如調(diào)用方法、getters 和 setters 也可以在這個(gè)階段完成。

如果你不需要計(jì)算屬性，但是仍然需要在設(shè)置一個(gè)新值之前或者之后運(yùn)行代碼，使用 willSet 和 didSet。寫(xiě)入的代碼會(huì)在屬性值發(fā)生改變時(shí)調(diào)用，但不包含構(gòu)造器中發(fā)生值改變的情況。比如，下面的類確保三角形的邊長(zhǎng)總是和正方形的邊長(zhǎng)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)
print(triangleAndSquare.triangle.sideLength)
triangleAndSquare.square = Square(sideLength: 50, name: "larger square")
print(triangleAndSquare.triangle.sideLength)

處理變量的可選值時(shí)，你可以在操作（比如方法、屬性和子腳本）之前加 ?。如果 ? 之前的值是 nil，? 后面的東西都會(huì)被忽略，并且整個(gè)表達(dá)式返回 nil。否則，可選值會(huì)被解包，之后的所有代碼都會(huì)按照解包后的值運(yùn)行。在這兩種情況下，整個(gè)表達(dá)式的值也是一個(gè)可選值。

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

枚舉和結(jié)構(gòu)體

使用 enum 來(lái)創(chuàng)建一個(gè)枚舉。就像類和其他所有命名類型一樣，枚舉可以包含方法。

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

練習(xí)

寫(xiě)一個(gè)函數(shù)，通過(guò)比較它們的原始值來(lái)比較兩個(gè) Rank 值。

默認(rèn)情況下，Swift 按照從 0 開(kāi)始每次加 1 的方式為原始值進(jìn)行賦值，不過(guò)你可以通過(guò)顯式賦值進(jìn)行改變。在上面的例子中，Ace 被顯式賦值為 1，并且剩下的原始值會(huì)按照順序賦值。你也可以使用字符串或者浮點(diǎn)數(shù)作為枚舉的原始值。使用 rawValue 屬性來(lái)訪問(wèn)一個(gè)枚舉成員的原始值。

使用 init?(rawValue:) 初始化構(gòu)造器來(lái)從原始值創(chuàng)建一個(gè)枚舉實(shí)例。如果存在與原始值相應(yīng)的枚舉成員就返回該枚舉成員，否則就返回 nil。

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

枚舉的關(guān)聯(lián)值是實(shí)際值，并不是原始值的另一種表達(dá)方法。實(shí)際上，如果沒(méi)有比較有意義的原始值，你就不需要提供原始值。

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()

練習(xí)

給 Suit 添加一個(gè) color() 方法，對(duì) spades 和 clubs 返回 “black” ，對(duì) hearts 和 diamonds 返回 “red” 。

注意在上面的例子中用了兩種方式引用 hearts 枚舉成員：給 hearts 常量賦值時(shí)，枚舉成員 Suit.hearts 需要用全名來(lái)引用，因?yàn)槌Ａ繘](méi)有顯式指定類型。在 switch 里，枚舉成員使用縮寫(xiě) .hearts 來(lái)引用，因?yàn)?self 的值已經(jīng)是一個(gè) suit 類型。在任何已知變量類型的情況下都可以使用縮寫(xiě)。

如果枚舉成員的實(shí)例有原始值，那么這些值是在聲明的時(shí)候就已經(jīng)決定了，這意味著不同枚舉實(shí)例的枚舉成員總會(huì)有一個(gè)相同的原始值。當(dāng)然我們也可以為枚舉成員設(shè)定關(guān)聯(lián)值，關(guān)聯(lián)值是在創(chuàng)建實(shí)例時(shí)決定的。這意味著同一枚舉成員不同實(shí)例的關(guān)聯(lián)值可以不相同。你可以把關(guān)聯(lián)值想象成枚舉成員實(shí)例的存儲(chǔ)屬性。例如，考慮從服務(wù)器獲取日出和日落的時(shí)間的情況。服務(wù)器會(huì)返回正常結(jié)果或者錯(cuò)誤信息。

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)")
}

練習(xí)

給 ServerResponse 和 switch 添加第三種情況。

注意 ServerResponse 的值在與 switch 的分支匹配時(shí)，日升和日落時(shí)間是如何從該值中提取出來(lái)的。

使用 struct 來(lái)創(chuàng)建一個(gè)結(jié)構(gòu)體。結(jié)構(gòu)體和類有很多相同的地方，包括方法和構(gòu)造器。它們之間最大的一個(gè)區(qū)別就是結(jié)構(gòu)體是傳值，類是傳引用。

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()

練習(xí)

寫(xiě)一個(gè)方法，創(chuàng)建一副完整的撲克牌，這些牌是所有 rank 和 suit 的組合。

協(xié)議和擴(kuò)展

使用 protocol 來(lái)聲明一個(gè)協(xié)議。

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

類、枚舉和結(jié)構(gòu)體都可以遵循協(xié)議。

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

練習(xí)

給 ExampleProtocol 再增加一個(gè)要求。你需要怎么改 SimpleClass 和 SimpleStructure 才能保證它們?nèi)耘f遵循這個(gè)協(xié)議？

注意聲明 SimpleStructure 時(shí)候 mutating 關(guān)鍵字用來(lái)標(biāo)記一個(gè)會(huì)修改結(jié)構(gòu)體的方法。SimpleClass 的聲明不需要標(biāo)記任何方法，因?yàn)轭愔械姆椒ㄍǔ？梢孕薷念悓傩裕惖男再|(zhì)）。

使用 extension 來(lái)為現(xiàn)有的類型添加功能，比如新的方法和計(jì)算屬性。你可以使用擴(kuò)展讓某個(gè)在別處聲明的類型來(lái)遵守某個(gè)協(xié)議，這同樣適用于從外部庫(kù)或者框架引入的類型。

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

練習(xí)

給 Double 類型寫(xiě)一個(gè)擴(kuò)展，添加 absoluteValue 屬性。

你可以像使用其他命名類型一樣使用協(xié)議名——例如，創(chuàng)建一個(gè)有不同類型但是都實(shí)現(xiàn)一個(gè)協(xié)議的對(duì)象集合。當(dāng)你處理類型是協(xié)議的值時(shí)，協(xié)議外定義的方法不可用。

let protocolValue: ExampleProtocol = a
print(protocolValue.simpleDescription)
// print(protocolValue.anotherProperty)  // 去掉注釋可以看到錯(cuò)誤

即使 protocolValue 變量運(yùn)行時(shí)的類型是 simpleClass ，編譯器還是會(huì)把它的類型當(dāng)做 ExampleProtocol。這表示你不能調(diào)用在協(xié)議之外的方法或者屬性。

錯(cuò)誤處理

使用采用 Error 協(xié)議的類型來(lái)表示錯(cuò)誤。

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

使用 throw 來(lái)拋出一個(gè)錯(cuò)誤和使用 throws 來(lái)表示一個(gè)可以拋出錯(cuò)誤的函數(shù)。如果在函數(shù)中拋出一個(gè)錯(cuò)誤，這個(gè)函數(shù)會(huì)立刻返回并且調(diào)用該函數(shù)的代碼會(huì)進(jìn)行錯(cuò)誤處理。

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

有多種方式可以用來(lái)進(jìn)行錯(cuò)誤處理。一種方式是使用 do-catch 。在 do 代碼塊中，使用 try 來(lái)標(biāo)記可以拋出錯(cuò)誤的代碼。在 catch 代碼塊中，除非你另外命名，否則錯(cuò)誤會(huì)自動(dòng)命名為 error 。

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

練習(xí)

將 printer name 改為 "Never Has Toner" 使 send(job:toPrinter:) 函數(shù)拋出錯(cuò)誤。

可以使用多個(gè) catch 塊來(lái)處理特定的錯(cuò)誤。參照 switch 中的 case 風(fēng)格來(lái)寫(xiě) catch。

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)
}

練習(xí)

在 do 代碼塊中添加拋出錯(cuò)誤的代碼。你需要拋出哪種錯(cuò)誤來(lái)使第一個(gè) catch 塊進(jìn)行接收？怎么使第二個(gè)和第三個(gè) catch 進(jìn)行接收呢？

另一種處理錯(cuò)誤的方式使用 try? 將結(jié)果轉(zhuǎn)換為可選的。如果函數(shù)拋出錯(cuò)誤，該錯(cuò)誤會(huì)被拋棄并且結(jié)果為 nil。否則，結(jié)果會(huì)是一個(gè)包含函數(shù)返回值的可選值。

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

使用 defer 代碼塊來(lái)表示在函數(shù)返回前，函數(shù)中最后執(zhí)行的代碼。無(wú)論函數(shù)是否會(huì)拋出錯(cuò)誤，這段代碼都將執(zhí)行。使用 defer，可以把函數(shù)調(diào)用之初就要執(zhí)行的代碼和函數(shù)調(diào)用結(jié)束時(shí)的掃尾代碼寫(xiě)在一起，雖然這兩者的執(zhí)行時(shí)機(jī)截然不同。

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)

泛型

在尖括號(hào)里寫(xiě)一個(gè)名字來(lái)創(chuàng)建一個(gè)泛型函數(shù)或者類型。

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)

你也可以創(chuàng)建泛型函數(shù)、方法、類、枚舉和結(jié)構(gòu)體。

// 重新實(shí)現(xiàn) Swift 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的可選類型
enum OptionalValue<Wrapped> {
    case none
    case some(Wrapped)
}
var possibleInteger: OptionalValue<Int> = .none
possibleInteger = .some(100)

在類型名后面使用 where 來(lái)指定對(duì)類型的一系列需求，比如，限定類型實(shí)現(xiàn)某一個(gè)協(xié)議，限定兩個(gè)類型是相同的，或者限定某個(gè)類必須有一個(gè)特定的父類。

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])

練習(xí)

修改 anyCommonElements(_:_:) 函數(shù)來(lái)創(chuàng)建一個(gè)函數(shù)，返回一個(gè)數(shù)組，內(nèi)容是兩個(gè)序列的共有元素。

<T: Equatable> 和 <T> ... where T: Equatable> 的寫(xiě)法是等價(jià)的。