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控制流

Swift 提供了多種流程控制結(jié)構(gòu),包括可以多次執(zhí)行任務(wù)的 while 循環(huán),基于特定條件選擇執(zhí)行不同代碼分支的 if、guardswitch 語句,還有控制流程跳轉(zhuǎn)到其他代碼位置的 breakcontinue 語句。

Swift 還提供了 for-in 循環(huán),用來更簡單地遍歷數(shù)組(Array),字典(Dictionary),區(qū)間(Range),字符串(String)和其他序列類型。

Swift 的 switch 語句比許多類 C 語言要更加強大。case 還可以匹配很多不同的模式,包括范圍匹配,元組(tuple)和特定類型匹配。switch 語句的 case 中匹配的值可以聲明為臨時常量或變量,在 case 作用域內(nèi)使用,也可以配合 where 來描述更復(fù)雜的匹配條件。

For-In 循環(huán)

你可以使用 for-in 循環(huán)來遍歷一個集合中的所有元素,例如數(shù)組中的元素、范圍內(nèi)的數(shù)字或者字符串中的字符。

以下例子使用 for-in 遍歷一個數(shù)組所有元素:

let names = ["Anna", "Alex", "Brian", "Jack"]
for name in names {
    print("Hello, \(name)!")
}
// Hello, Anna!
// Hello, Alex!
// Hello, Brian!
// Hello, Jack!

你也可以通過遍歷一個字典來訪問它的鍵值對。遍歷字典時,字典的每項元素會以 (key, value) 元組的形式返回,你可以在 for-in 循環(huán)中使用顯式的常量名稱來解讀 (key, value) 元組。下面的例子中,字典的鍵聲明會為 animalName 常量,字典的值會聲明為 legCount 常量:

let numberOfLegs = ["spider": 8, "ant": 6, "cat": 4]
for (animalName, legCount) in numberOfLegs {
    print("\(animalName)s have \(legCount) legs")
}
// cats have 4 legs
// ants have 6 legs
// spiders have 8 legs

字典的內(nèi)容理論上是無序的,遍歷元素時的順序是無法確定的。將元素插入字典的順序并不會決定它們被遍歷的順序。關(guān)于數(shù)組和字典的細節(jié),參見 集合類型。

for-in 循環(huán)還可以使用數(shù)字范圍。下面的例子用來輸出乘法表的一部分內(nèi)容:

for index in 1...5 {
    print("\(index) times 5 is \(index * 5)")
}
// 1 times 5 is 5
// 2 times 5 is 10
// 3 times 5 is 15
// 4 times 5 is 20
// 5 times 5 is 25

例子中用來進行遍歷的元素是使用閉區(qū)間操作符(...)表示的從 15 的數(shù)字區(qū)間。index 被賦值為閉區(qū)間中的第一個數(shù)字(1),然后循環(huán)中的語句被執(zhí)行一次。在本例中,這個循環(huán)只包含一個語句,用來輸出當前 index 值所對應(yīng)的乘 5 乘法表的結(jié)果。該語句執(zhí)行后,index 的值被更新為閉區(qū)間中的第二個數(shù)字(2),之后 print(_:separator:terminator:) 函數(shù)會再執(zhí)行一次。整個過程會進行到閉區(qū)間結(jié)尾為止。

上面的例子中,index 是一個每次循環(huán)遍歷開始時被自動賦值的常量。這種情況下,index 在使用前不需要聲明,只需要將它包含在循環(huán)的聲明中,就可以對其進行隱式聲明,而無需使用 let 關(guān)鍵字聲明。

如果你不需要區(qū)間序列內(nèi)每一項的值,你可以使用下劃線(_)替代變量名來忽略這個值:

let base = 3
let power = 10
var answer = 1
for _ in 1...power {
    answer *= base
}
print("\(base) to the power of \(power) is \(answer)")
// 輸出“3 to the power of 10 is 59049”

這個例子計算 base 這個數(shù)的 power 次冪(本例中,是 310 次冪),從 130 次冪)開始做 3 的乘法, 進行 10 次,使用 110 的閉區(qū)間循環(huán)。這個計算并不需要知道每一次循環(huán)中計數(shù)器具體的值,只需要執(zhí)行了正確的循環(huán)次數(shù)即可。下劃線符號 _ (替代循環(huán)中的變量)能夠忽略當前值,并且不提供循環(huán)遍歷時對值的訪問。

在某些情況下,你可能不想使用包括兩個端點的閉區(qū)間。想象一下,你在一個手表上繪制分鐘的刻度線??偣?60 個刻度,從 0 分開始。使用半開區(qū)間運算符(..<)來表示一個左閉右開的區(qū)間。有關(guān)區(qū)間的更多信息,請參閱 區(qū)間運算符

let minutes = 60
for tickMark in 0..<minutes {
    // 每一分鐘都渲染一個刻度線(60次)
}

一些用戶可能在其 UI 中可能需要較少的刻度。他們可以每 5 分鐘作為一個刻度。使用 stride(from:to:by:) 函數(shù)跳過不需要的標記。

let minuteInterval = 5
for tickMark in stride(from: 0, to: minutes, by: minuteInterval) {
    // 每5分鐘渲染一個刻度線(0, 5, 10, 15 ... 45, 50, 55)
}

可以在閉區(qū)間使用 stride(from:through:by:) 起到同樣作用:

let hours = 12
let hourInterval = 3
for tickMark in stride(from: 3, through: hours, by: hourInterval) {
    // 每3小時渲染一個刻度線(3, 6, 9, 12)
}

While 循環(huán)

while 循環(huán)會一直運行一段語句直到條件變成 false。這類循環(huán)適合使用在第一次迭代前,迭代次數(shù)未知的情況下。Swift 提供兩種 while 循環(huán)形式:

  • while 循環(huán),每次在循環(huán)開始時計算條件是否符合;
  • repeat-while 循環(huán),每次在循環(huán)結(jié)束時計算條件是否符合。

While

while 循環(huán)從計算一個條件開始。如果條件為 true,會重復(fù)運行一段語句,直到條件變?yōu)?false。

下面是 while 循環(huán)的一般格式:

while condition {
    statements
}

下面的例子來玩一個叫做蛇和梯子(也叫做滑道和梯子)的小游戲:

image

游戲的規(guī)則如下:

  • 游戲盤面包括 25 個方格,游戲目標是達到或者超過第 25 個方格;
  • 每一輪,你通過擲一個六面體骰子來確定你移動方塊的步數(shù),移動的路線由上圖中橫向的虛線所示;
  • 如果在某輪結(jié)束,你移動到了梯子的底部,可以順著梯子爬上去;
  • 如果在某輪結(jié)束,你移動到了蛇的頭部,你會順著蛇的身體滑下去。

游戲盤面可以使用一個 Int 數(shù)組來表達。數(shù)組的長度由一個 finalSquare 常量儲存,用來初始化數(shù)組和檢測最終勝利條件。游戲盤面由 26 個 Int 0 值初始化,而不是 25 個(由 025,一共 26 個):

let finalSquare = 25
var board = [Int](repeating: 0, count: finalSquare + 1)

一些方格被設(shè)置成特定的值來表示有蛇或者梯子。梯子底部的方格是一個正值,使你可以向上移動,蛇頭處的方格是一個負值,會讓你向下移動:

board[03] = +08; board[06] = +11; board[09] = +09; board[10] = +02
board[14] = -10; board[19] = -11; board[22] = -02; board[24] = -08

3 號方格是梯子的底部,會讓你向上移動到 11 號方格,我們使用 board[03] 等于 +08(來表示 113 之間的差值)。為了對齊語句,這里使用了一元正運算符(+i)和一元負運算符(-i),并且小于 10 的數(shù)字都使用 0 補齊(這些語法的技巧不是必要的,只是為了讓代碼看起來更加整潔)。

玩家由左下角空白處編號為 0 的方格開始游戲。玩家第一次擲骰子后才會進入游戲盤面:

var square = 0
var diceRoll = 0
while square < finalSquare {
    // 擲骰子
    diceRoll += 1
    if diceRoll == 7 { diceRoll = 1 }
    // 根據(jù)點數(shù)移動
    square += diceRoll
    if square < board.count {
        // 如果玩家還在棋盤上,順著梯子爬上去或者順著蛇滑下去
        square += board[square]
    }
}
print("Game over!")

本例中使用了最簡單的方法來模擬擲骰子。diceRoll 的值并不是一個隨機數(shù),而是以 0 為初始值,之后每一次 while 循環(huán),diceRoll 的值增加 1 ,然后檢測是否超出了最大值。當 diceRoll 的值等于 7 時,就超過了骰子的最大值,會被重置為 1。所以 diceRoll 的取值順序會一直是 12,3,45,6,1,2 等。

擲完骰子后,玩家向前移動 diceRoll 個方格,如果玩家移動超過了第 25 個方格,這個時候游戲?qū)Y(jié)束,為了應(yīng)對這種情況,代碼會首先判斷 square 的值是否小于 boardcount 屬性,只有小于才會在 board[square] 上增加 square,來向前或向后移動(遇到了梯子或者蛇)。

注意

如果沒有這個檢測(square < board.count),board[square] 可能會越界訪問 board 數(shù)組,導(dǎo)致運行時錯誤。

當本輪 while 循環(huán)運行完畢,會再檢測循環(huán)條件是否需要再運行一次循環(huán)。如果玩家移動到或者超過第 25 個方格,循環(huán)條件結(jié)果為 false,此時游戲結(jié)束。

while 循環(huán)比較適合本例中的這種情況,因為在 while 循環(huán)開始時,我們并不知道游戲要跑多久,只有在達成指定條件時循環(huán)才會結(jié)束。

Repeat-While

while 循環(huán)的另外一種形式是 repeat-while,它和 while 的區(qū)別是在判斷循環(huán)條件之前,先執(zhí)行一次循環(huán)的代碼塊。然后重復(fù)循環(huán)直到條件為 false。

注意

Swift 語言的 repeat-while 循環(huán)和其他語言中的 do-while 循環(huán)是類似的。

下面是 repeat-while 循環(huán)的一般格式:

repeat {
    statements
} while condition

還是蛇和梯子的游戲,使用 repeat-while 循環(huán)來替代 while 循環(huán)。finalSquare、boardsquarediceRoll 的值初始化同 while 循環(huán)時一樣:

let finalSquare = 25
var board = [Int](repeating: 0, count: finalSquare + 1)
board[03] = +08; board[06] = +11; board[09] = +09; board[10] = +02
board[14] = -10; board[19] = -11; board[22] = -02; board[24] = -08
var square = 0
var diceRoll = 0

repeat-while 的循環(huán)版本,循環(huán)中第一步就需要去檢測是否在梯子或者蛇的方塊上。沒有梯子會讓玩家直接上到第 25 個方格,所以玩家不會通過梯子直接贏得游戲。這樣在循環(huán)開始時先檢測是否踩在梯子或者蛇上是安全的。

游戲開始時,玩家在第 0 個方格上,board[0] 一直等于 0, 不會有什么影響:

repeat {
    // 順著梯子爬上去或者順著蛇滑下去
    square += board[square]
    // 擲骰子
    diceRoll += 1
    if diceRoll == 7 { diceRoll = 1 }
    // 根據(jù)點數(shù)移動
    square += diceRoll
} while square < finalSquare
print("Game over!")

檢測完玩家是否踩在梯子或者蛇上之后,開始擲骰子,然后玩家向前移動 diceRoll 個方格,本輪循環(huán)結(jié)束。

循環(huán)條件(while square < finalSquare)和 while 方式相同,但是只會在循環(huán)結(jié)束后進行計算。在這個游戲中,repeat-while 表現(xiàn)得比 while 循環(huán)更好。repeat-while 方式會在條件判斷 square 沒有超出后直接運行 square += board[square],這種方式可以比起前面 while 循環(huán)的版本,可以省去數(shù)組越界的檢查。

條件語句

根據(jù)特定的條件執(zhí)行特定的代碼通常是十分有用的。當錯誤發(fā)生時,你可能想運行額外的代碼;或者,當值太大或太小時,向用戶顯示一條消息。要實現(xiàn)這些功能,你就需要使用條件語句。

Swift 提供兩種類型的條件語句:if 語句和 switch 語句。通常,當條件較為簡單且可能的情況很少時,使用 if 語句。而 switch 語句更適用于條件較復(fù)雜、有更多排列組合的時候。并且 switch 在需要用到模式匹配(pattern-matching)的情況下會更有用。

If

if 語句最簡單的形式就是只包含一個條件,只有該條件為 true 時,才執(zhí)行相關(guān)代碼:

var temperatureInFahrenheit = 30
if temperatureInFahrenheit <= 32 {
    print("It's very cold. Consider wearing a scarf.")
}
// 輸出“It's very cold. Consider wearing a scarf.”

上面的例子會判斷溫度是否小于等于 32 華氏度(水的冰點)。如果是,則打印一條消息;否則,不打印任何消息,繼續(xù)執(zhí)行 if 塊后面的代碼。

當然,if 語句允許二選一執(zhí)行,叫做 else 從句。也就是當條件為 false 時,執(zhí)行 else 語句

temperatureInFahrenheit = 40
if temperatureInFahrenheit <= 32 {
    print("It's very cold. Consider wearing a scarf.")
} else {
    print("It's not that cold. Wear a t-shirt.")
}
// 輸出“It's not that cold. Wear a t-shirt.”

顯然,這兩條分支中總有一條會被執(zhí)行。由于溫度已升至 40 華氏度,不算太冷,沒必要再圍圍巾。因此,else 分支就被觸發(fā)了。

你可以把多個 if 語句鏈接在一起,來實現(xiàn)更多分支:

temperatureInFahrenheit = 90
if temperatureInFahrenheit <= 32 {
    print("It's very cold. Consider wearing a scarf.")
} else if temperatureInFahrenheit >= 86 {
    print("It's really warm. Don't forget to wear sunscreen.")
} else {
    print("It's not that cold. Wear a t-shirt.")
}
// 輸出“It's really warm. Don't forget to wear sunscreen.”

在上面的例子中,額外的 if 語句用于判斷是不是特別熱。而最后的 else 語句被保留了下來,用于打印既不冷也不熱時的消息。

實際上,當不需要完整判斷情況的時候,最后的 else 語句是可選的:

temperatureInFahrenheit = 72
if temperatureInFahrenheit <= 32 {
    print("It's very cold. Consider wearing a scarf.")
} else if temperatureInFahrenheit >= 86 {
    print("It's really warm. Don't forget to wear sunscreen.")
}

在這個例子中,由于既不冷也不熱,所以不會觸發(fā) ifelse if 分支,也就不會打印任何消息。

Switch

switch 語句會嘗試把某個值與若干個模式(pattern)進行匹配。根據(jù)第一個匹配成功的模式,switch 語句會執(zhí)行對應(yīng)的代碼。當有可能的情況較多時,通常用 switch 語句替換 if 語句。

switch 語句最簡單的形式就是把某個值與一個或若干個相同類型的值作比較:

switch some value to consider {
case value 1:
    respond to value 1
case value 2,
    value 3:
    respond to value 2 or 3
default:
    otherwise, do something else
}

switch 語句由多個 case 構(gòu)成,每個由 case 關(guān)鍵字開始。為了匹配某些更特定的值,Swift 提供了幾種方法來進行更復(fù)雜的模式匹配,這些模式將在本節(jié)的稍后部分提到。

if 語句類似,每一個 case 都是代碼執(zhí)行的一條分支。switch 語句會決定哪一條分支應(yīng)該被執(zhí)行,這個流程被稱作根據(jù)給定的值切換(switching)

switch 語句必須是完備的。這就是說,每一個可能的值都必須至少有一個 case 分支與之對應(yīng)。在某些不可能涵蓋所有值的情況下,你可以使用默認(default)分支來涵蓋其它所有沒有對應(yīng)的值,這個默認分支必須在 switch 語句的最后面。

下面的例子使用 switch 語句來匹配一個名為 someCharacter 的小寫字符:

let someCharacter: Character = "z"
switch someCharacter {
case "a":
    print("The first letter of the alphabet")
case "z":
    print("The last letter of the alphabet")
default:
    print("Some other character")
}
// 輸出“The last letter of the alphabet”

在這個例子中,第一個 case 分支用于匹配第一個英文字母 a,第二個 case 分支用于匹配最后一個字母 z。因為 switch 語句必須有一個 case 分支用于覆蓋所有可能的字符,而不僅僅是所有的英文字母,所以 switch 語句使用 default 分支來匹配除了 az 外的所有值,這個分支保證了 switch 語句的完備性。

不存在隱式的貫穿

與 C 和 Objective-C 中的 switch 語句不同,在 Swift 中,當匹配的 case 分支中的代碼執(zhí)行完畢后,程序會終止 switch 語句,而不會繼續(xù)執(zhí)行下一個 case 分支。這也就是說,不需要在 case 分支中顯式地使用 break 語句。這使得 switch 語句更安全、更易用,也避免了漏寫 break 語句導(dǎo)致多個語言被執(zhí)行的錯誤。

注意

雖然在 Swift 中 break 不是必須的,但你依然可以在 case 分支中的代碼執(zhí)行完畢前使用 break 跳出,詳情請參見 Switch 語句中的 break

每一個 case 分支都必須包含至少一條語句。像下面這樣書寫代碼是無效的,因為第一個 case 分支是空的:

let anotherCharacter: Character = "a"
switch anotherCharacter {
case "a": // 無效,這個分支下面沒有語句
case "A":
    print("The letter A")
default:
    print("Not the letter A")
}
// 這段代碼會報編譯錯誤

不像 C 語言里的 switch 語句,在 Swift 中,switch 語句不會一起匹配 "a""A"。相反的,上面的代碼會引起編譯期錯誤:case "a": 不包含任何可執(zhí)行語句——這就避免了意外地從一個 case 分支貫穿到另外一個,使得代碼更安全、也更直觀。

為了讓單個 case 同時匹配 aA,可以將這個兩個值組合成一個復(fù)合匹配,并且用逗號分開:

let anotherCharacter: Character = "a"
switch anotherCharacter {
case "a", "A":
    print("The letter A")
default:
    print("Not the letter A")
}
// 輸出“The letter A”

為了可讀性,符合匹配可以寫成多行形式,詳情請參考 復(fù)合匹配。

注意

如果想要顯式貫穿 case 分支,請使用 fallthrough 語句,詳情請參考 貫穿。

區(qū)間匹配

case 分支的模式也可以是一個值的區(qū)間。下面的例子展示了如何使用區(qū)間匹配來輸出任意數(shù)字對應(yīng)的自然語言格式:

let approximateCount = 62
let countedThings = "moons orbiting Saturn"
let naturalCount: String
switch approximateCount {
case 0:
    naturalCount = "no"
case 1..<5:
    naturalCount = "a few"
case 5..<12:
    naturalCount = "several"
case 12..<100:
    naturalCount = "dozens of"
case 100..<1000:
    naturalCount = "hundreds of"
default:
    naturalCount = "many"
}
print("There are \(naturalCount) \(countedThings).")
// 輸出“There are dozens of moons orbiting Saturn.”

在上例中,approximateCount 在一個 switch 聲明中被評估。每一個 case 都與之進行比較。因為 approximateCount 落在了 12 到 100 的區(qū)間,所以 naturalCount 等于 "dozens of" 值,并且此后的執(zhí)行跳出了 switch 語句。

元組

我們可以使用元組在同一個 switch 語句中測試多個值。元組中的元素可以是值,也可以是區(qū)間。另外,使用下劃線(_)來匹配所有可能的值。

下面的例子展示了如何使用一個 (Int, Int) 類型的元組來分類下圖中的點 (x, y):

let somePoint = (1, 1)
switch somePoint {
case (0, 0):
    print("\(somePoint) is at the origin")
case (_, 0):
    print("\(somePoint) is on the x-axis")
case (0, _):
    print("\(somePoint) is on the y-axis")
case (-2...2, -2...2):
    print("\(somePoint) is inside the box")
default:
    print("\(somePoint) is outside of the box")
}
// 輸出“(1, 1) is inside the box”

image

在上面的例子中,switch 語句會判斷某個點是否是原點 (0, 0),是否在紅色的 x 軸上,是否在橘黃色的 y 軸上,是否在一個以原點為中心的4x4的藍色矩形里,或者在這個矩形外面。

不像 C 語言,Swift 允許多個 case 匹配同一個值。實際上,在這個例子中,點 (0, 0)可以匹配所有四個 case。但是,如果存在多個匹配,那么只會執(zhí)行第一個被匹配到的 case 分支??紤]點 (0, 0)會首先匹配 case (0, 0),因此剩下的能夠匹配的分支都會被忽視掉。

值綁定(Value Bindings)

case 分支允許將匹配的值聲明為臨時常量或變量,并且在 case 分支體內(nèi)使用 —— 這種行為被稱為值綁定(value binding),因為匹配的值在 case 分支體內(nèi),與臨時的常量或變量綁定。

下面的例子將下圖中的點 (x, y),使用 (Int, Int) 類型的元組表示,然后分類表示:

let anotherPoint = (2, 0)
switch anotherPoint {
case (let x, 0):
    print("on the x-axis with an x value of \(x)")
case (0, let y):
    print("on the y-axis with a y value of \(y)")
case let (x, y):
    print("somewhere else at (\(x), \(y))")
}
// 輸出“on the x-axis with an x value of 2”

image

在上面的例子中,switch 語句會判斷某個點是否在紅色的 x 軸上,是否在橘黃色的 y 軸上,或者不在坐標軸上。

這三個 case 都聲明了常量 xy 的占位符,用于臨時獲取元組 anotherPoint 的一個或兩個值。第一個 case ——case (let x, 0) 將匹配一個縱坐標為 0 的點,并把這個點的橫坐標賦給臨時的常量 x。類似的,第二個 case ——case (0, let y) 將匹配一個橫坐標為 0 的點,并把這個點的縱坐標賦給臨時的常量 y。

一旦聲明了這些臨時的常量,它們就可以在其對應(yīng)的 case 分支里使用。在這個例子中,它們用于打印給定點的類型。

請注意,這個 switch 語句不包含默認分支。這是因為最后一個 case ——case let(x, y) 聲明了一個可以匹配余下所有值的元組。這使得 switch 語句已經(jīng)完備了,因此不需要再書寫默認分支。

Where

case 分支的模式可以使用 where 語句來判斷額外的條件。

下面的例子把下圖中的點 (x, y)進行了分類:

let yetAnotherPoint = (1, -1)
switch yetAnotherPoint {
case let (x, y) where x == y:
    print("(\(x), \(y)) is on the line x == y")
case let (x, y) where x == -y:
    print("(\(x), \(y)) is on the line x == -y")
case let (x, y):
    print("(\(x), \(y)) is just some arbitrary point")
}
// 輸出“(1, -1) is on the line x == -y”

image

在上面的例子中,switch 語句會判斷某個點是否在綠色的對角線 x == y 上,是否在紫色的對角線 x == -y 上,或者不在對角線上。

這三個 case 都聲明了常量 xy 的占位符,用于臨時獲取元組 yetAnotherPoint 的兩個值。這兩個常量被用作 where 語句的一部分,從而創(chuàng)建一個動態(tài)的過濾器(filter)。當且僅當 where 語句的條件為 true 時,匹配到的 case 分支才會被執(zhí)行。

就像是值綁定中的例子,由于最后一個 case 分支匹配了余下所有可能的值,switch 語句就已經(jīng)完備了,因此不需要再書寫默認分支。

復(fù)合型 Cases

當多個條件可以使用同一種方法來處理時,可以將這幾種可能放在同一個 case 后面,并且用逗號隔開。當 case 后面的任意一種模式匹配的時候,這條分支就會被匹配。并且,如果匹配列表過長,還可以分行書寫:

let someCharacter: Character = "e"
switch someCharacter {
case "a", "e", "i", "o", "u":
    print("\(someCharacter) is a vowel")
case "b", "c", "d", "f", "g", "h", "j", "k", "l", "m",
     "n", "p", "q", "r", "s", "t", "v", "w", "x", "y", "z":
    print("\(someCharacter) is a consonant")
default:
    print("\(someCharacter) is not a vowel or a consonant")
}
// 輸出“e is a vowel”

這個 switch 語句中的第一個 case,匹配了英語中的五個小寫元音字母。相似的,第二個 case 匹配了英語中所有的小寫輔音字母。最終,default 分支匹配了其它所有字符。

復(fù)合匹配同樣可以包含值綁定。復(fù)合匹配里所有的匹配模式,都必須包含相同的值綁定。并且每一個綁定都必須獲取到相同類型的值。這保證了,無論復(fù)合匹配中的哪個模式發(fā)生了匹配,分支體內(nèi)的代碼,都能獲取到綁定的值,并且綁定的值都有一樣的類型。

let stillAnotherPoint = (9, 0)
switch stillAnotherPoint {
case (let distance, 0), (0, let distance):
    print("On an axis, \(distance) from the origin")
default:
    print("Not on an axis")
}
// 輸出“On an axis, 9 from the origin”

上面的 case 有兩個模式:(let distance, 0) 匹配了在 x 軸上的值,(0, let distance) 匹配了在 y 軸上的值。兩個模式都綁定了 distance,并且 distance 在兩種模式下,都是整型——這意味著分支體內(nèi)的代碼,只要 case 匹配,都可以獲取到 distance 值。

控制轉(zhuǎn)移語句

控制轉(zhuǎn)移語句改變你代碼的執(zhí)行順序,通過它可以實現(xiàn)代碼的跳轉(zhuǎn)。Swift 有五種控制轉(zhuǎn)移語句:

  • continue
  • break
  • fallthrough
  • return
  • throw

我們將會在下面討論 continue、breakfallthrough 語句。return 語句將會在 函數(shù) 章節(jié)討論,throw 語句會在 錯誤拋出 章節(jié)討論。

Continue

continue 語句告訴一個循環(huán)體立刻停止本次循環(huán),重新開始下次循環(huán)。就好像在說“本次循環(huán)我已經(jīng)執(zhí)行完了”,但是并不會離開整個循環(huán)體。

下面的例子把一個小寫字符串中的元音字母和空格字符移除,生成了一個含義模糊的短句:

let puzzleInput = "great minds think alike"
var puzzleOutput = ""
for character in puzzleInput {
    switch character {
    case "a", "e", "i", "o", "u", " ":
        continue
    default:
        puzzleOutput.append(character)
    }
}
print(puzzleOutput)
    // 輸出“grtmndsthnklk”

在上面的代碼中,只要匹配到元音字母或者空格字符,就調(diào)用 continue 語句,使本次循環(huán)結(jié)束,重新開始下次循環(huán)。這種行為使 switch 匹配到元音字母和空格字符時不做處理,而不是讓每一個匹配到的字符都被打印。

Break

break 語句會立刻結(jié)束整個控制流的執(zhí)行。break 可以在 switch 或循環(huán)語句中使用,用來提前結(jié)束 switch 或循環(huán)語句。

循環(huán)語句中的 break

當在一個循環(huán)體中使用 break 時,會立刻中斷該循環(huán)體的執(zhí)行,然后跳轉(zhuǎn)到表示循環(huán)體結(jié)束的大括號(})后的第一行代碼。不會再有本次循環(huán)的代碼被執(zhí)行,也不會再有下次的循環(huán)產(chǎn)生。

Switch 語句中的 break

當在一個 switch 代碼塊中使用 break 時,會立即中斷該 switch 代碼塊的執(zhí)行,并且跳轉(zhuǎn)到表示 switch 代碼塊結(jié)束的大括號(})后的第一行代碼。

這種特性可以被用來匹配或者忽略一個或多個分支。因為 Swift 的 switch 需要包含所有的分支而且不允許有為空的分支,有時為了使你的意圖更明顯,需要特意匹配或者忽略某個分支。那么當你想忽略某個分支時,可以在該分支內(nèi)寫上 break 語句。當那個分支被匹配到時,分支內(nèi)的 break 語句立即結(jié)束 switch 代碼塊。

注意

當一個 switch 分支僅僅包含注釋時,會被報編譯時錯誤。注釋不是代碼語句而且也不能讓 switch 分支達到被忽略的效果。你應(yīng)該使用 break 來忽略某個分支。

下面的例子通過 switch 來判斷一個 Character 值是否代表下面四種語言之一。為了簡潔,多個值被包含在了同一個分支情況中。

let numberSymbol: Character = "三"  // 簡體中文里的數(shù)字 3
var possibleIntegerValue: Int?
switch numberSymbol {
case "1", "?", "一", "?":
    possibleIntegerValue = 1
case "2", "?", "二", "?":
    possibleIntegerValue = 2
case "3", "?", "三", "?":
    possibleIntegerValue = 3
case "4", "?", "四", "?":
    possibleIntegerValue = 4
default:
    break
}
if let integerValue = possibleIntegerValue {
    print("The integer value of \(numberSymbol) is \(integerValue).")
} else {
    print("An integer value could not be found for \(numberSymbol).")
}
// 輸出“The integer value of 三 is 3.”

這個例子檢查 numberSymbol 是否是拉丁,阿拉伯,中文或者泰語中的 14 之一。如果被匹配到,該 switch 分支語句給 Int? 類型變量 possibleIntegerValue 設(shè)置一個整數(shù)值。

switch 代碼塊執(zhí)行完后,接下來的代碼通過使用可選綁定來判斷 possibleIntegerValue 是否曾經(jīng)被設(shè)置過值。因為是可選類型的緣故,possibleIntegerValue 有一個隱式的初始值 nil,所以僅僅當 possibleIntegerValue 曾被 switch 代碼塊的前四個分支中的某個設(shè)置過一個值時,可選的綁定才會被判定為成功。

在上面的例子中,想要把 Character 所有的的可能性都枚舉出來是不現(xiàn)實的,所以使用 default 分支來包含所有上面沒有匹配到字符的情況。由于這個 default 分支不需要執(zhí)行任何動作,所以它只寫了一條 break 語句。一旦落入到 default 分支中后,break 語句就完成了該分支的所有代碼操作,代碼繼續(xù)向下,開始執(zhí)行 if let 語句。

貫穿(Fallthrough)

在 Swift 里,switch 語句不會從上一個 case 分支跳轉(zhuǎn)到下一個 case 分支中。相反,只要第一個匹配到的 case 分支完成了它需要執(zhí)行的語句,整個 switch 代碼塊完成了它的執(zhí)行。相比之下,C 語言要求你顯式地插入 break 語句到每個 case 分支的末尾來阻止自動落入到下一個 case 分支中。Swift 的這種避免默認落入到下一個分支中的特性意味著它的 switch 功能要比 C 語言的更加清晰和可預(yù)測,可以避免無意識地執(zhí)行多個 case 分支從而引發(fā)的錯誤。

如果你確實需要 C 風(fēng)格的貫穿的特性,你可以在每個需要該特性的 case 分支中使用 fallthrough 關(guān)鍵字。下面的例子使用 fallthrough 來創(chuàng)建一個數(shù)字的描述語句。

let integerToDescribe = 5
var description = "The number \(integerToDescribe) is"
switch integerToDescribe {
case 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19:
    description += " a prime number, and also"
    fallthrough
default:
    description += " an integer."
}
print(description)
// 輸出“The number 5 is a prime number, and also an integer.”

這個例子定義了一個 String 類型的變量 description 并且給它設(shè)置了一個初始值。函數(shù)使用 switch 邏輯來判斷 integerToDescribe 變量的值。當 integerToDescribe 的值屬于列表中的質(zhì)數(shù)之一時,該函數(shù)在 description 后添加一段文字,來表明這個數(shù)字是一個質(zhì)數(shù)。然后它使用 fallthrough 關(guān)鍵字來“貫穿”到 default 分支中。default 分支在 description 的最后添加一段額外的文字,至此 switch 代碼塊執(zhí)行完了。

如果 integerToDescribe 的值不屬于列表中的任何質(zhì)數(shù),那么它不會匹配到第一個 switch 分支。而這里沒有其他特別的分支情況,所以 integerToDescribe 匹配到 default 分支中。

switch 代碼塊執(zhí)行完后,使用 print(_:separator:terminator:) 函數(shù)打印該數(shù)字的描述。在這個例子中,數(shù)字 5 被準確的識別為了一個質(zhì)數(shù)。

注意

fallthrough 關(guān)鍵字不會檢查它下一個將會落入執(zhí)行的 case 中的匹配條件。fallthrough 簡單地使代碼繼續(xù)連接到下一個 case 中的代碼,這和 C 語言標準中的 switch 語句特性是一樣的。

帶標簽的語句

在 Swift 中,你可以在循環(huán)體和條件語句中嵌套循環(huán)體和條件語句來創(chuàng)造復(fù)雜的控制流結(jié)構(gòu)。并且,循環(huán)體和條件語句都可以使用 break 語句來提前結(jié)束整個代碼塊。因此,顯式地指明 break 語句想要終止的是哪個循環(huán)體或者條件語句,會很有用。類似地,如果你有許多嵌套的循環(huán)體,顯式指明 continue 語句想要影響哪一個循環(huán)體也會非常有用。

為了實現(xiàn)這個目的,你可以使用標簽(statement label)來標記一個循環(huán)體或者條件語句,對于一個條件語句,你可以使用 break 加標簽的方式,來結(jié)束這個被標記的語句。對于一個循環(huán)語句,你可以使用 break 或者 continue 加標簽,來結(jié)束或者繼續(xù)這條被標記語句的執(zhí)行。

聲明一個帶標簽的語句是通過在該語句的關(guān)鍵詞的同一行前面放置一個標簽,作為這個語句的前導(dǎo)關(guān)鍵字(introducor keyword),并且該標簽后面跟隨一個冒號。下面是一個針對 while 循環(huán)體的標簽語法,同樣的規(guī)則適用于所有的循環(huán)體和條件語句。

 label name: while condition {
     statements
 }

下面的例子是前面章節(jié)中蛇和梯子的適配版本,在此版本中,我們將使用一個帶有標簽的 while 循環(huán)體中調(diào)用 breakcontinue 語句。這次,游戲增加了一條額外的規(guī)則:

  • 為了獲勝,你必須剛好落在第 25 個方塊中。

如果某次擲骰子使你的移動超出第 25 個方塊,你必須重新擲骰子,直到你擲出的骰子數(shù)剛好使你能落在第 25 個方塊中。

游戲的棋盤和之前一樣:

image

finalSquare、boardsquarediceRoll 值被和之前一樣的方式初始化:

let finalSquare = 25
var board = [Int](repeating: 0, count: finalSquare + 1)
board[03] = +08; board[06] = +11; board[09] = +09; board[10] = +02
board[14] = -10; board[19] = -11; board[22] = -02; board[24] = -08
var square = 0
var diceRoll = 0

這個版本的游戲使用 while 循環(huán)和 switch 語句來實現(xiàn)游戲的邏輯。while 循環(huán)有一個標簽名 gameLoop,來表明它是游戲的主循環(huán)。

while 循環(huán)體的條件判斷語句是 while square !=finalSquare,這表明你必須剛好落在方格25中。

gameLoop: while square != finalSquare {
    diceRoll += 1
    if diceRoll == 7 { diceRoll = 1 }
    switch square + diceRoll {
    case finalSquare:
        // 骰子數(shù)剛好使玩家移動到最終的方格里,游戲結(jié)束。
        break gameLoop
    case let newSquare where newSquare > finalSquare:
        // 骰子數(shù)將會使玩家的移動超出最后的方格,那么這種移動是不合法的,玩家需要重新擲骰子
        continue gameLoop
    default:
        // 合法移動,做正常的處理
        square += diceRoll
        square += board[square]
    }
}
print("Game over!")

每次循環(huán)迭代開始時擲骰子。與之前玩家擲完骰子就立即移動不同,這里使用了 switch 語句來考慮每次移動可能產(chǎn)生的結(jié)果,從而決定玩家本次是否能夠移動。

  • 如果骰子數(shù)剛好使玩家移動到最終的方格里,游戲結(jié)束。break gameLoop 語句跳轉(zhuǎn)控制去執(zhí)行 while 循環(huán)體后的第一行代碼,意味著游戲結(jié)束。
  • 如果骰子數(shù)將會使玩家的移動超出最后的方格,那么這種移動是不合法的,玩家需要重新擲骰子。continue gameLoop 語句結(jié)束本次 while 循環(huán),開始下一次循環(huán)。
  • 在剩余的所有情況中,骰子數(shù)產(chǎn)生的都是合法的移動。玩家向前移動 diceRoll 個方格,然后游戲邏輯再處理玩家當前是否處于蛇頭或者梯子的底部。接著本次循環(huán)結(jié)束,控制跳轉(zhuǎn)到 while 循環(huán)體的條件判斷語句處,再決定是否需要繼續(xù)執(zhí)行下次循環(huán)。

注意

如果上述的 break 語句沒有使用 gameLoop 標簽,那么它將會中斷 switch 語句而不是 while 循環(huán)。使用 gameLoop 標簽清晰的表明了 break 想要中斷的是哪個代碼塊。

同時請注意,當調(diào)用 continue gameLoop 去跳轉(zhuǎn)到下一次循環(huán)迭代時,這里使用 gameLoop 標簽并不是嚴格必須的。因為在這個游戲中,只有一個循環(huán)體,所以 continue 語句會影響到哪個循環(huán)體是沒有歧義的。然而,continue 語句使用 gameLoop 標簽也是沒有危害的。這樣做符合標簽的使用規(guī)則,同時參照旁邊的 break gameLoop,能夠使游戲的邏輯更加清晰和易于理解。

提前退出

if 語句一樣,guard 的執(zhí)行取決于一個表達式的布爾值。我們可以使用 guard 語句來要求條件必須為真時,以執(zhí)行 guard 語句后的代碼。不同于 if 語句,一個 guard 語句總是有一個 else 從句,如果條件不為真則執(zhí)行 else 從句中的代碼。

func greet(person: [String: String]) {
    guard let name = person["name"] else {
        return
    }

    print("Hello \(name)!")

    guard let location = person["location"] else {
        print("I hope the weather is nice near you.")
        return
    }

    print("I hope the weather is nice in \(location).")
}

greet(person: ["name": "John"])
// 輸出“Hello John!”
// 輸出“I hope the weather is nice near you.”
greet(person: ["name": "Jane", "location": "Cupertino"])
// 輸出“Hello Jane!”
// 輸出“I hope the weather is nice in Cupertino.”

如果 guard 語句的條件被滿足,則繼續(xù)執(zhí)行 guard 語句大括號后的代碼。將變量或者常量的可選綁定作為 guard 語句的條件,都可以保護 guard 語句后面的代碼。

如果條件不被滿足,在 else 分支上的代碼就會被執(zhí)行。這個分支必須轉(zhuǎn)移控制以退出 guard 語句出現(xiàn)的代碼段。它可以用控制轉(zhuǎn)移語句如 return、break、continue 或者 throw 做這件事,或者調(diào)用一個不返回的方法或函數(shù),例如 fatalError()。

相比于可以實現(xiàn)同樣功能的 if 語句,按需使用 guard 語句會提升我們代碼的可讀性。它可以使你的代碼連貫的被執(zhí)行而不需要將它包在 else 塊中,它可以使你在緊鄰條件判斷的地方,處理違規(guī)的情況。

檢測 API 可用性

Swift 內(nèi)置支持檢查 API 可用性,這可以確保我們不會在當前部署機器上,不小心地使用了不可用的 API。

編譯器使用 SDK 中的可用信息來驗證我們的代碼中使用的所有 API 在項目指定的部署目標上是否可用。如果我們嘗試使用一個不可用的 API,Swift 會在編譯時報錯。

我們在 ifguard 語句中使用 可用性條件(availability condition)去有條件的執(zhí)行一段代碼,來在運行時判斷調(diào)用的 API 是否可用。編譯器使用從可用性條件語句中獲取的信息去驗證,在這個代碼塊中調(diào)用的 API 是否可用。

if #available(iOS 10, macOS 10.12, *) {
    // 在 iOS 使用 iOS 10 的 API, 在 macOS 使用 macOS 10.12 的 API
} else {
    // 使用先前版本的 iOS 和 macOS 的 API
}

以上可用性條件指定,if 語句的代碼塊僅僅在 iOS 10 或 macOS 10.12 及更高版本才運行。最后一個參數(shù),*,是必須的,用于指定在所有其它平臺中,如果版本號高于你的設(shè)備指定的最低版本,if 語句的代碼塊將會運行。

在它一般的形式中,可用性條件使用了一個平臺名字和版本的列表。平臺名字可以是 iOS,macOSwatchOStvOS——請訪問 聲明屬性 來獲取完整列表。除了指定像 iOS 8 或 macOS 10.10 的大版本號,也可以指定像 iOS 11.2.6 以及 macOS 10.13.3 的小版本號。

if #available(平臺名稱 版本號, ..., *) {
    APIs 可用,語句將執(zhí)行
} else {
    APIs 不可用,語句將不執(zhí)行
}
? 集合類型 函數(shù) ?
?