Swift簡單入門教程：30分鐘玩轉Swift

標籤：

通常來說，程式設計語言教程中的第一個程式應該在螢幕上列印“Hello, world”。在 Swift 中，可以用一行代碼實現：
    println("hello, world")

如果你寫過 C 或者 Objective-C 代碼，那你應該很熟悉這種形式——在 Swift 中，這行代碼就是一個完整的程式。你不需要為了輸入輸出或者字串處理匯入一個單獨的庫。全域範圍中的代碼會被自動當做程式的進入點，所以你也不需要main函數。你同樣不需要在每個語句結尾寫上分號。

這個教程會通過一系列編程例子來讓你對 Swift 有初步瞭解，如果你有什麼不理解的地方也不用擔心——任何本章介紹的內容都會在後面的章節中詳細講解。

注意：為了獲得最好的體驗，在 Xcode 當中使用代碼預覽功能。代碼預覽功能可以讓你編輯代碼並即時看到運行結果。

簡單值

使用let來聲明常量，使用var來聲明變數。一個常量的值在編譯時間並不需要擷取，但是你只能為它賦值一次。也就是說你可以用常量來表示這樣一個值：你只需要決定一次，但是需要使用很多次。

1. var myVariable = 42
2. myVariable = 50
3. let myConstant = 42

常量或者變數的類型必須和你賦給它們的值一樣。然而，聲明時類型是可選的，聲明的同時賦值的話，編譯器會自動推斷類型。在上面的例子中，編譯器推斷出myVariable是一個整數（integer）因為它的初始值是整數。

如果初始值沒有提供足夠的資訊（或者沒有初始值），那你需要在變數後面宣告類型，用冒號分割。

1. let implicitInteger = 70
2. let implicitDouble = 70.0
3. let explicitDouble: Double = 70

練習：建立一個常量，顯式指定類型為Float並指定初始值為4。

值永遠不會被隱式轉換為其他類型。如果你需要把一個值轉換成其他類型，請顯式轉換。

1. let label = "The width is"
2. let width = 94
3. let widthLabel = label + String(width)

練習：刪除最後一行中的String，錯誤提示是什嗎？

有一種更簡單的把值轉換成字串的方法：把值寫到括弧中，並且在括弧之前寫一個反斜線。例如：

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

練習：使用\()來把一個浮點計算轉換成字串，並加上某人的名字，和他打個招呼。

使用方括弧[]來建立數組和字典，並使用下標或者鍵（key）來訪問元素。

1. var shoppingList = ["catfish", "water", "tulips", "blue paint"]
2. shoppingList[1] = "bottle of water"
3. var occupations = [ "Malcolm": "Captain", "Kaylee": "Mechanic", ]
4. occupations["Jayne"] = "Public Relations"

要建立一個空數組或者字典，使用初始化文法。

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

如果類型資訊可以被推斷出來，你可以用[]和[:]來建立空數組和空字典——就像你聲明變數或者給函數傳參數的時候一樣。

1. shoppingList = [] // 去逛街並買點東西

控制流程

使用if和switch來進行條件操作，使用for-in、for、while和do-while來進行迴圈。包裹條件和迴圈變數括弧可以省略，但是語句體的大括弧是必須的。

1. let individualScores = [75, 43, 103, 87, 12]
2. var teamScore = 0
3. for score in individualScores {
4. if score > 50 {
5. teamScore += 3
6. } else {
7. teamScore += 1
8. }
9. }
10. teamScore

在if語句中，條件必須是一個布林運算式——像if score { ... }這樣的代碼是錯誤的。

你可以一起使用if和let來處理值缺失的情況。有些變數的值是可選的。一個可選的值可能是一個具體的值或者是nil，表示值缺失。在類型後面加一個問號來標記這個變數的值是可選的。

1. var optionalString: String? = "Hello"
2. optionalString == nil
3. var optionalName: String? = "John Appleseed"
4. var greeting = "Hello!"
5. if let name = optionalName {
6. greeting = "Hello, \(name)"
7. }

練習：把optionalName改成nil，greeting會是什嗎？添加一個else語句，當optionalName是nil時給greeting賦一個不同的值。

如果變數的可選值是nil，條件會判斷為false，大括弧中的代碼會被跳過。如果不是nil，會將值賦給let後面的常量，這樣代碼塊中就可以使用這個值了。

switch支援任意類型的資料以及各種比較操作——不僅僅是整數以及測試相等。

1. let vegetable = "red pepper"
2. switch vegetable {
3. case "celery":
4. let vegetableComment = "Add some raisins and make ants on a log."
5. case "cucumber", "watercress":
6. let vegetableComment = "That would make a good tea sandwich."
7. case let x where x.hasSuffix("pepper"):
8. let vegetableComment = "Is it a spicy \(x)?"
9. default:
10. let vegetableComment = "Everything tastes good in soup."
11. }

練習：刪除default語句，看看會有什麼錯誤？

運行switch中匹配到的子句之後，程式會退出switch語句，並不會繼續向下運行，所以不需要在每個子句結尾寫break。

你可以使用for-in來遍曆字典，需要兩個變數來表示每個索引值對。

1. let interestingNumbers = [
2. "Prime": [2, 3, 5, 7, 11, 13],
3. "Fibonacci": [1, 1, 2, 3, 5, 8],
4. "Square": [1, 4, 9, 16, 25],
5. ]
6. var largest = 0
7. for (kind, numbers) in interestingNumbers {
8. for number in numbers {
9. if number > largest {
10. largest = number
11. }
12. }
13. }
14. largest

練習：添加另一個變數來記錄哪種類型的數字是最大的。

使用while來重複運行一段代碼直到不滿足條件。迴圈條件可以在開頭也可以在結尾。

1. var n = 2
2. while n < 100 {
3. n = n * 2
4. }
5. n
7. var m = 2 do {
8. m = m * 2
9. } while m < 100
10. m

你可以在迴圈中使用..來表示範圍，也可以使用傳統的寫法，兩者是等價的：

1. var firstForLoop = 0
2. for i in 0..3 {
3. firstForLoop += i
4. }
5. firstForLoop
7. var secondForLoop = 0
8. for var i = 0; i < 3; ++i {
9. secondForLoop += 1
10. } secondForLoop

使用..建立的範圍不包含上界，如果想包含的話需要使用...。

函數和閉包

使用func來聲明一個函數，使用名字和參數來調用函數。使用->來指定函數傳回值。

1. func greet(name: String, day: String) -> String {
2. return "Hello \(name), today is \(day)."
3. }
4. greet("Bob", "Tuesday")

練習：刪除day參數，添加一個參數來表示今天吃了什麼午飯。

使用一個元組來返回多個值。

1. func getGasPrices() -> (Double, Double, Double) {
2. return (3.59, 3.69, 3.79)
3. }
4. getGasPrices()

函數的參數數量是可變的，用一個數組來擷取它們：

1. func sumOf(numbers: Int...) -> Int {
2. var sum = 0
3. for number in numbers {
4. sum += number
5. }
6. return sum
7. }
8. sumOf()
9. sumOf(42, 597, 12)

練習：寫一個計算參數平均值的函數。

函數可以嵌套。被嵌套的函數可以訪問外側函數的變數，你可以使用嵌套函數來重構一個太長或者太複雜的函數。

1. func returnFifteen() -> Int {
2. var y = 10 func add() {
3. y += 5
4. }
5. add()
6. return y
7. }
8. returnFifteen()

函數是一等公民，這意味著函數可以作為另一個函數的傳回值。

1. func makeIncrementer() -> (Int -> Int) {
2. func addOne(number: Int) -> Int {
3. return 1 + number
4. }
5. return addOne
6. }
7. var increment = makeIncrementer()
8. increment(7)

函數也可以當做參數傳入另一個函數。

1. func hasAnyMatches(list: Int[], condition: Int -> Bool) -> Bool {
2. for item in list {
3. if condition(item) {
4. return true
5. }
6. }
7. return false
8. }
9. func lessThanTen(number: Int) -> Bool {
10. return number < 10
11. }
12. var numbers = [20, 19, 7, 12]
13. hasAnyMatches(numbers, lessThanTen)

函數實際上是一種特殊的閉包，你可以使用{}來建立一個匿名閉包。使用in來分割參數並傳回型別。

1. numbers.map({
2. (number: Int) -> Int in
3. let result = 3 * number
4. return result
5. })

練習：重寫閉包，對所有奇數返回0.

有很多種建立閉包的方法。如果一個閉包的類型已知，比如作為一個回呼函數，你可以忽略參數的類型和傳回值。單個語句閉包會把它語句的值當做結果返回。

你可以通過參數位置而不是參數名字來引用參數——這個方法在非常短的閉包中非常有用。當一個閉包作為最後一個參數傳給一個函數的時候，它可以直接跟在括弧後面。

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

對象和類

使用class和類名來建立一個類。類中屬性的聲明和常量、變數聲明一樣，唯一的區別就是它們的上下文是類。同樣，方法和函式宣告也一樣。

1. class Shape {
2. var numberOfSides = 0
3. func simpleDescription() -> String {
4. return "A shape with \(numberOfSides) sides."
5. }
6. }

練習：使用let添加一個常量屬性，再添加一個接收一個參數的方法。

要建立一個類的執行個體，在類名後面加上括弧。使用點文法來訪問執行個體的屬性和方法。

1. var shape = Shape()
2. shape.numberOfSides = 7
3. var shapeDescription = shape.simpleDescription()

這個版本的Shape類缺少了一些重要的東西：一個建構函式來初始化類執行個體。使用init來建立一個構造器。

1. class NamedShape {
2. var numberOfSides: Int = 0
3. var name: String
4. init(name: String) {
5. self.name = name
6. }
7. func simpleDescription() -> String {
8. return "A shape with \(numberOfSides) sides."
9. }
10. }

注意self被用來區別執行個體變數。當你建立執行個體的時候，像傳入函數參數一樣給類傳入構造器的參數。每個屬性都需要賦值——無論是通過聲明（就像numberOfSides）還是通過構造器（就像name）。

如果你需要在刪除對象之前進行一些清理工作，使用deinit建立一個解構函式。

子類的定義方法是在它們的類名後面加上父類的名字，用冒號分割。建立類的時候並不需要一個標準的根類，所以你可以忽略父類。

子類如果要重寫父類的方法的話，需要用override標記——如果沒有添加override就重寫父類方法的話編譯器會報錯。編譯器同樣會檢測override標記的方法是否確實在父類中。

1. class Square: NamedShape {
2. var sideLength: Double
3. init(sideLength: Double, name: String) {
4. self.sideLength = sideLength
5. super.init(name: name)
6. numberOfSides = 4
7. }
8. func area() -> Double {
9. return sideLength * sideLength
10. }
11. override func simpleDescription() -> String {
12. return "A square with sides of length \(sideLength)."
13. }
14. }
15. let test = Square(sideLength: 5.2, name: "my test square")
16. test.area()
17. test.simpleDescription()

練習：建立NamedShape的另一個子類Circle，構造器接收兩個參數，一個是半徑一個是名稱，實現area和describe方法。

屬性可以有 getter 和 setter 。

1. class EquilateralTriangle: NamedShape {
2. var sideLength: Double = 0.0
4. init(sideLength: Double, name: String) {
5. self.sideLength = sideLength
6. super.init(name: name)
7. numberOfSides = 3
8. }
10. var perimeter: Double {
11. get {
12. return 3.0 * sideLength
13. }
14. set {
15. sideLength = newValue / 3.0
16. }
17. }
19. override func simpleDescription() -> String {
20. return "An equilateral triagle with sides of length \(sideLength)."
21. }
22. }
23. var triangle = EquilateralTriangle(sideLength: 3.1, name: "a triangle")
24. triangle.perimeter
25. triangle.perimeter = 9.9
26. triangle.sideLength

在perimeter的 setter 中，新值的名字是newValue。你可以在set之後顯示的設定一個名字。

注意EquilateralTriangle類的構造器執行了三步：

1. 設定子類聲明的屬性值
2. 調用父類的構造器
3. 改變父類定義的屬性值。其他的工作比如調用方法、getters和setters也可以在這個階段完成。

如果你不需要計算屬性但是需要在設定一個新值之前運行一些代碼，使用willSet和didSet。

比如，下面的類確保三角形的邊長總是和正方形的邊長相同。

1. class TriangleAndSquare {
2. var triangle: EquilateralTriangle {
3. willSet {
4. square.sideLength = newValue.sideLength
5. }
6. }
7. var square: Square {
8. willSet {
9. triangle.sideLength = newValue.sideLength
10. }
11. }
12. init(size: Double, name: String) {
13. square = Square(sideLength: size, name: name)
14. triangle = EquilateralTriangle(sideLength: size, name: name)
15. }
16. }
17. var triangleAndSquare = TriangleAndSquare(size: 10, name: "another test shape")
18. triangleAndSquare.square.sideLength
19. triangleAndSquare.triangle.sideLength
20. triangleAndSquare.square = Square(sideLength: 50, name: "larger square")
21. triangleAndSquare.triangle.sideLength

類中的方法和一般的函數有一個重要的區別，函數的參數名只在函數內部使用，但是方法的參數名需要在調用的時候顯式說明（除了第一個參數）。預設情況下，方法的參數名和它在方法內部的名字一樣，不過你也可以定義第二個名字，這個名字被用在方法內部。

1. class Counter {
2. var count: Int = 0
3. func incrementBy(amount: Int, numberOfTimes times: Int) {
4. count += amount * times
5. }
6. }
7. var counter = Counter()
8. counter.incrementBy(2, numberOfTimes: 7)

處理變數的可選值時，你可以在操作（比如方法、屬性和子指令碼）之前加?。如果?之前的值是nil，?後面的東西都會被忽略，並且整個運算式返回nil。否則，?之後的東西都會被運行。在這兩種情況下，整個運算式的值也是一個可選值。

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

枚舉和結構體

使用enum來建立一個枚舉。就像類和其他所有命名類型一樣，枚舉可以包含方法。

1. enum Rank: Int {
2. case Ace = 1
3. case Two, Three, Four, Five, Six, Seven, Eight, Nine, Ten
4. case Jack, Queen, King
5. func simpleDescription() -> String {
6. switch self {
7. case .Ace:
8. return "ace"
9. case .Jack:
10. return "jack"
11. case .Queen:
12. return "queen"
13. case .King:
14. return "king"
15. default:
16. return String(self.toRaw())
17. }
18. }
19. }
20. let ace = Rank.Ace
21. let aceRawValue = ace.toRaw()

練習：寫一個函數，通過比較它們的原始值來比較兩個Rank值。

在上面的例子中，枚舉原始值的類型是Int，所以你只需要設定第一個原始值。剩下的原始值會按照順序賦值。你也可以使用字串或者浮點數作為枚舉的原始值。

使用toRaw和fromRaw函數來在原始值和枚舉值之間進行轉換。

1. if let convertedRank = Rank.fromRaw(3) {
2. let threeDescription = convertedRank.simpleDescription()
3. }

枚舉的成員值是實際值，並不是原始值的另一種表達方法。實際上，如果原始值沒有意義，你不需要設定。

1. enum Suit {
2. case Spades, Hearts, Diamonds, Clubs
3. func simpleDescription() -> String {
4. switch self {
5. case .Spades:
6. return "spades"
7. case .Hearts:
8. return "hearts"
9. case .Diamonds:
10. return "diamonds"
11. case .Clubs:
12. return "clubs"
13. }
14. }
15. }
16. let hearts = Suit.Hearts
17. let heartsDescription = hearts.simpleDescription()

練習：給Suit添加一個color方法，對spades和clubs返回“black”，對hearts和diamonds返回“red”。

注意，有兩種方式可以引用Hearts成員：給hearts常量賦值時，枚舉成員Suit.Hearts需要用全名來引用，因為常量沒有顯式指定類型。在 switch裡，枚舉成員使用縮寫.Hearts來引用，因為self的值已經知道是一個suit。已知變數類型的情況下你可以使用縮寫。

使用struct來建立一個結構體。結構體和類有很多相同的地方，比如方法和構造器。它們結構體之間最大的一個區別就是 結構體是傳值，類是傳引用。

1. struct Card {
2. var rank: Rank
3. var suit: Suit
4. func simpleDescription() -> String {
5. return "The \(rank.simpleDescription()) of \
6. (suit.simpleDescription())"
7. }
8. }
9. let threeOfSpades = Card(rank: .Three, suit: .Spades)
10. let threeOfSpadesDescription = threeOfSpades.simpleDescription()

練習：給Card添加一個方法，建立一副完整的撲克牌並把每張牌的rank和suit對應起來。

一個枚舉成員的執行個體可以有執行個體值。相同枚舉成員的執行個體可以有不同的值。建立執行個體的時候傳入值即可。執行個體值和原始值是不同的：枚舉成員的原始值對於所有執行個體都是相同的，而且你是在定義枚舉的時候設定原始值。

例如，考慮從伺服器擷取日出和日落的時間。伺服器會返回正常結果或者錯誤資訊。

1. enum ServerResponse {
2. case Result(String, String)
3. case Error(String)
4. }
5. let success = ServerResponse.Result("6:00 am", "8:09 pm")
6. let failure = ServerResponse.Error("Out of cheese.")
8. switch success {
9. case let .Result(sunrise, sunset):
10. let serverResponse = "Sunrise is at \(sunrise) and sunset is at \(sunset)."
11. case let .Error(error):
12. let serverResponse = "Failure... \(error)"
13. }

練習：給ServerResponse和switch添加第三種情況。

注意如何從ServerResponse中提取日升和日落時間。

介面和擴充

使用protocol來聲明一個介面。

1. protocol ExampleProtocol {
2. var simpleDescription: String { get }
3. mutating func adjust() }

類、枚舉和結構體都可以實現介面。

1. class SimpleClass: ExampleProtocol {
2. var simpleDescription: String = "A very simple class."
3. var anotherProperty: Int = 69105
4. func adjust() {
5. simpleDescription += " Now 100% adjusted."
6. }
7. }
8. var a = SimpleClass()
9. a.adjust()
10. let aDescription = a.simpleDescription
12. struct SimpleStructure: ExampleProtocol {
13. var simpleDescription: String = "A simple structure" mutating func adjust() {
14. simpleDescription += " (adjusted)"
15. }
16. }
17. var b = SimpleStructure()
18. b.adjust()
19. let bDescription = b.simpleDescription

練習：寫一個實現這個介面的枚舉。

注意聲明SimpleStructure時候mutating關鍵字用來標記一個會修改結構體的方法。SimpleClass的聲明不需要標記任何方法因為類中的方法經常會修改類。

使用extension來為現有的類型添加功能，比如添加一個計算屬性的方法。你可以使用擴充來給任意類型添加協議，甚至是你從外部庫或者架構中匯入的類型。

1. extension Int: ExampleProtocol {
2. var simpleDescription: String {
3. return "The number \(self)"
4. }
5. mutating func adjust() {
6. self += 42
7. }
8. }
9. 7.simpleDescription

練習：給Double類型寫一個擴充，添加absoluteValue功能。

你可以像使用其他命名類型一樣使用介面名——例如，建立一個有不同類型但是都實現一個介面的對象集合。當你處理類型是介面的值時，介面外定義的方法不可用。

1. let protocolValue: ExampleProtocol = a // protocolValue.anotherProperty
2. protocolValue.simpleDescription // Uncomment to see the error

即使protocolValue變數運行時的類型是simpleClass，編譯器會把它的類型當做ExampleProtocol。這表示你不能調用類在它實現的介面之外實現的方法或者屬性。

泛型

在角括弧裡寫一個名字來建立一個泛型函數或者類型。

1. func repeat<ItemType>(item: ItemType, times: Int) -> ItemType[] {
2. var result = ItemType[]()
3. for i in 0..times {
4. result += item
5. }
6. return result
7. }
8. repeat("knock", 4)

你也可以建立泛型類、枚舉和結構體。

1. // Reimplement the Swift standard library‘s optional type
2. enum OptionalValue<T> {
3. case None case Some(T)
4. }
5. var possibleInteger: OptionalValue<Int> = .None
6. possibleInteger = .Some(100)

在類型名後面使用where來指定一個需求列表——例如，要限定實現一個協議的類型，需要限定兩個類型要相同，或者限定一個類必須有一個特定的父類。

1. func anyCommonElements <T, U where T: Sequence, U: Sequence, T.GeneratorType.Element: Equatable, T.GeneratorType.Element == U.GeneratorType.Element> (lhs: T, rhs: U) -> Bool {
2. for lhsItem in lhs {
3. for rhsItem in rhs {
4. if lhsItem == rhsItem {
5. return true
6. }
7. }
8. }
9. return false
10. }
11. anyCommonElements([1, 2, 3], [3])

練習：修改anyCommonElements函數來建立一個函數，返回一個數組，內容是兩個序列的共有元素。

簡單起見，你可以忽略where，只在冒號後面寫介面或者類名。<T: Equatable>和<T where T: Equatable>是等價的。

Swift簡單入門教程：30分鐘玩轉Swift