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> 翻譯：[numbbbbb](https://github.com/numbbbbb)
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> 校對：[shinyzhu](https://github.com/shinyzhu), [stanzhai](https://github.com/stanzhai)
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# Swift 初見
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本頁內容包括：
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- [簡單值（Simple Values）](#simple_values)
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- [控制流（Control Flow）](#control_flow)
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- [函數和閉包（Functions and Closures）](#functions_and_closures)
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- [對像和類（Objects and Classes）](#objects_and_classes)
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- [枚舉和結構體（Enumerations and Structures）](#enumerations_and_structures)
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- [協議和擴展（Protocols and Extensions）](#protocols_and_extensions)
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- [泛型（Generics）](#generics)
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通常來說，編程語言教程中的第一個程序應該在屏幕上打印「Hello, world」。在 Swift 中，可以用一行代碼實現：
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```swift
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println("Hello, world")
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```
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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序。你不需要為了輸入輸出或者字符串處理導入一個單獨的庫。全局作用域中的代碼會被自動當做程序的入口點，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。
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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。
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> 注意：
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> 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實時看到運行結果。
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> <a href="https://github.com/numbbbbb/the-swift-programming-language-in-chinese/raw/gh-pages/source/chapter1/GuidedTour.playground.zip">打開Playground</a>
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<a name="simple_values"></a>
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## 簡單值
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使用`let`來聲明常量，使用`var`來聲明變量。一個常量的值，在編譯的時候，並不需要有明確的值，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。
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```swift
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var myVariable = 42
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myVariable = 50
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let myConstant = 42
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```
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常量或者變量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。
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如果初始值沒有提供足夠的信息（或者沒有初始值），那你需要在變量後面聲明類型，用冒號分割。
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```swift
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let implicitInteger = 70
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let implicitDouble = 70.0
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let explicitDouble: Double = 70
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```
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> 練習：
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> 創建一個常量，顯式指定類型為`Float`並指定初始值為4。
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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。
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```swift
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let label = "The width is"
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let width = 94
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let widthLabel = label + String(width)
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```
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> 練習：
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> 刪除最後一行中的`String`，錯誤提示是什麼？
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有一種更簡單的把值轉換成字符串的方法：把值寫到括號中，並且在括號之前寫一個反斜槓。例如：
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```swift
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let apples = 3
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let oranges = 5
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let appleSummary = "I have \(apples) apples."
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let fruitSummary = "I have \(apples + oranges) pieces of fruit."
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```
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> 練習：
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> 使用`\()`來把一個浮點計算轉換成字符串，並加上某人的名字，和他打個招呼。
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使用方括號`[]`來創建數組和字典，並使用下標或者鍵（key）來訪問元素。
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```swift
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var shoppingList = ["catfish", "water", "tulips", "blue paint"]
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shoppingList[1] = "bottle of water"
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```
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```swift
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var occupations = [
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"Malcolm": "Captain",
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"Kaylee": "Mechanic",
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]
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occupations["Jayne"] = "Public Relations"
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```
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要創建一個空數組或者字典，使用初始化語法。
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```swift
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let emptyArray = String[]()
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let emptyDictionary = Dictionary<String, Float>()
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```
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如果類型信息可以被推斷出來，你可以用`[]`和`[:]`來創建空數組和空字典——就像你聲明變量或者給函數傳參數的時候一樣。
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```swift
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shoppingList = [] // 去逛街並買點東西
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```
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<a name="control_flow"></a>
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## 控制流
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使用`if`和`switch`來進行條件操作，使用`for-in`、`for`、`while`和`do-while`來進行循環。包裹條件和循環變量括號可以省略，但是語句體的大括號是必須的。
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```swift
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let individualScores = [75, 43, 103, 87, 12]
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var teamScore = 0
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for score in individualScores {
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if score > 50 {
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teamScore += 3
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} else {
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teamScore += 1
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}
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}
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teamScore
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```
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在`if`語句中，條件必須是一個布爾表達式——這意味著像`if score { ... }`這樣的代碼將報錯，而不會隱形地與 0 做對比。
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你可以一起使用`if`和`let`來處理值缺失的情況。有些變量的值是可選的。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量的值是可選的。
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```swift
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var optionalString: String? = "Hello"
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optionalString == nil
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var optionalName: String? = "John Appleseed"
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var greeting = "Hello!"
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if let name = optionalName {
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greeting = "Hello, \(name)"
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}
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```
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> 練習：
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> 把`optionalName`改成`nil`，greeting會是什麼？添加一個`else`語句，當`optionalName`是`nil`時給greeting賦一個不同的值。
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如果變量的可選值是`nil`，條件會判斷為`false`，大括號中的代碼會被跳過。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。
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`switch`支持任意類型的數據以及各種比較操作——不僅僅是整數以及測試相等。
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```swift
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let vegetable = "red pepper"
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switch vegetable {
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case "celery":
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let vegetableComment = "Add some raisins and make ants on a log."
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case "cucumber", "watercress":
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let vegetableComment = "That would make a good tea sandwich."
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case let x where x.hasSuffix("pepper"):
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let vegetableComment = "Is it a spicy \(x)?"
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default:
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let vegetableComment = "Everything tastes good in soup."
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}
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```
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> 練習：
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> 刪除`default`語句，看看會有什麼錯誤？
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運行`switch`中匹配到的子句之後，程序會退出`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`。
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你可以使用`for-in`來遍歷字典，需要兩個變量來表示每個鍵值對。
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```swift
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let interestingNumbers = [
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"Prime": [2, 3, 5, 7, 11, 13],
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"Fibonacci": [1, 1, 2, 3, 5, 8],
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"Square": [1, 4, 9, 16, 25],
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]
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var largest = 0
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for (kind, numbers) in interestingNumbers {
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for number in numbers {
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if number > largest {
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largest = number
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}
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}
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}
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largest
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```
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> 練習：
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> 添加另一個變量來記錄哪種類型的數字是最大的。
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使用`while`來重複運行一段代碼直到不滿足條件。循環條件可以在開頭也可以在結尾。
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```swift
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var n = 2
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while n < 100 {
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n = n * 2
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}
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n
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var m = 2
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do {
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m = m * 2
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} while m < 100
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m
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```
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你可以在循環中使用`..<`來表示範圍，也可以使用傳統的寫法，兩者是等價的：
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```swift
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var firstForLoop = 0
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for i in 0..<3 {
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firstForLoop += i
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}
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firstForLoop
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var secondForLoop = 0
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for var i = 0; i < 3; ++i {
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secondForLoop += 1
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}
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secondForLoop
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```
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使用`..<`創建的範圍不包含上界，如果想包含的話需要使用`...`。
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<a name="functions_and_closures"></a>
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## 函數和閉包
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使用`func`來聲明一個函數，使用名字和參數來調用函數。使用`->`來指定函數返回值。
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```swift
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func greet(name: String, day: String) -> String {
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return "Hello \(name), today is \(day)."
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}
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greet("Bob", "Tuesday")
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```
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> 練習：
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> 刪除`day`參數，添加一個參數來表示今天吃了什麼午飯。
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使用一個元組來返回多個值。
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```swift
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func getGasPrices() -> (Double, Double, Double) {
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return (3.59, 3.69, 3.79)
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}
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getGasPrices()
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```
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函數可以帶有可變個數的參數，這些參數在函數內表現為數組的形式：
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```swift
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func sumOf(numbers: Int...) -> Int {
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var sum = 0
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for number in numbers {
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sum += number
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}
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return sum
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}
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sumOf()
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sumOf(42, 597, 12)
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```
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> 練習：
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> 寫一個計算參數平均值的函數。
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函數可以嵌套。被嵌套的函數可以訪問外側函數的變量，你可以使用嵌套函數來重構一個太長或者太複雜的函數。
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```swift
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func returnFifteen() -> Int {
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var y = 10
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func add() {
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y += 5
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}
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add()
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return y
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}
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returnFifteen()
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```
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函數是第一等類型，這意味著函數可以作為另一個函數的返回值。
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```swift
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func makeIncrementer() -> (Int -> Int) {
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func addOne(number: Int) -> Int {
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return 1 + number
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}
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return addOne
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}
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var increment = makeIncrementer()
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increment(7)
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```
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函數也可以當做參數傳入另一個函數。
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```swift
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func hasAnyMatches(list: Int[], condition: Int -> Bool) -> Bool {
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for item in list {
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if condition(item) {
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return true
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}
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}
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return false
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}
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func lessThanTen(number: Int) -> Bool {
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return number < 10
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}
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var numbers = [20, 19, 7, 12]
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hasAnyMatches(numbers, lessThanTen)
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```
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函數實際上是一種特殊的閉包，你可以使用`{}`來創建一個匿名閉包。使用`in`將參數和返回值類型聲明與閉包涵數體進行分離。
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```swift
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numbers.map({
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(number: Int) -> Int in
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let result = 3 * number
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return result
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})
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```
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> 練習：
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> 重寫閉包，對所有奇數返回0。
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有很多種創建閉包的方法。如果一個閉包的類型已知，比如作為一個回調函數，你可以忽略參數的類型和返回值。單個語句閉包會把它語句的值當做結果返回。
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```swift
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numbers.map({ number in 3 * number })
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```
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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，它可以直接跟在括號後面。
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```swift
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sort([1, 5, 3, 12, 2]) { $0 > $1 }
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```
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<a name="objects_and_classes"></a>
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## 對像和類
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使用`class`和類名來創建一個類。類中屬性的聲明和常量、變量聲明一樣，唯一的區別就是它們的上下文是類。同樣，方法和函數聲明也一樣。
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```swift
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class Shape {
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var numberOfSides = 0
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func simpleDescription() -> String {
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return "A shape with \(numberOfSides) sides."
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}
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}
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```
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> 練習：
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> 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。
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要創建一個類的實例，在類名後面加上括號。使用點語法來訪問實例的屬性和方法。
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```swift
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var shape = Shape()
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shape.numberOfSides = 7
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var shapeDescription = shape.simpleDescription()
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```
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這個版本的`Shape`類缺少了一些重要的東西：一個構造函數來初始化類實例。使用`init`來創建一個構造器。
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```swift
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class NamedShape {
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var numberOfSides: Int = 0
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var name: String
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init(name: String) {
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self.name = name
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}
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func simpleDescription() -> String {
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return "A shape with \(numberOfSides) sides."
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}
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}
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```
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注意`self`被用來區別實例變量。當你創建實例的時候，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`）。
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如果你需要在刪除對像之前進行一些清理工作，使用`deinit`創建一個析構函數。
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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。創建類的時候並不需要一個標準的根類，所以你可以忽略父類。
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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。
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```swift
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class Square: NamedShape {
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var sideLength: Double
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init(sideLength: Double, name: String) {
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self.sideLength = sideLength
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super.init(name: name)
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numberOfSides = 4
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}
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func area() -> Double {
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return sideLength * sideLength
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}
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override func simpleDescription() -> String {
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return "A square with sides of length \(sideLength)."
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}
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}
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let test = Square(sideLength: 5.2, name: "my test square")
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test.area()
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test.simpleDescription()
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```
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> 練習：
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> 創建`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。
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屬性可以有 getter 和 setter 。
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```swift
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class EquilateralTriangle: NamedShape {
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var sideLength: Double = 0.0
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init(sideLength: Double, name: String) {
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||
self.sideLength = sideLength
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||
super.init(name: name)
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||
numberOfSides = 3
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||
}
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||
var perimeter: Double {
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||
get {
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||
return 3.0 * sideLength
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}
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set {
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||
sideLength = newValue / 3.0
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||
}
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||
}
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||
override func simpleDescription() -> String {
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||
return "An equilateral triagle with sides of length \(sideLength)."
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}
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||
}
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var triangle = EquilateralTriangle(sideLength: 3.1, name: "a triangle")
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||
triangle.perimeter
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triangle.perimeter = 9.9
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||
triangle.sideLength
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```
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在`perimeter`的 setter 中，新值的名字是`newValue`。你可以在`set`之後顯式的設置一個名字。
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注意`EquilateralTriangle`類的構造器執行了三步：
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1. 設置子類聲明的屬性值
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2. 調用父類的構造器
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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。
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如果你不需要計算屬性，但是仍然需要在設置一個新值之前或者之後運行代碼，使用`willSet`和`didSet`。
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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。
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```swift
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class TriangleAndSquare {
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var triangle: EquilateralTriangle {
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willSet {
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square.sideLength = newValue.sideLength
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}
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||
}
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||
var square: Square {
|
||
willSet {
|
||
triangle.sideLength = newValue.sideLength
|
||
}
|
||
}
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||
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")
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||
triangleAndSquare.square.sideLength
|
||
triangleAndSquare.triangle.sideLength
|
||
triangleAndSquare.square = Square(sideLength: 50, name: "larger square")
|
||
triangleAndSquare.triangle.sideLength
|
||
```
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||
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）。默認情況下，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。
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||
```swift
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||
class Counter {
|
||
var count: Int = 0
|
||
func incrementBy(amount: Int, numberOfTimes times: Int) {
|
||
count += amount * times
|
||
}
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||
}
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||
var counter = Counter()
|
||
counter.incrementBy(2, numberOfTimes: 7)
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||
```
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||
處理變量的可選值時，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`，`?`後面的東西都會被忽略，並且整個表達式返回`nil`。否則，`?`之後的東西都會被運行。在這兩種情況下，整個表達式的值也是一個可選值。
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```swift
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||
let optionalSquare: Square? = Square(sideLength: 2.5, name: "optional square")
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||
let sideLength = optionalSquare?.sideLength
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```
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||
<a name="enumerations_and_structure"></a>
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||
## 枚舉和結構體
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||
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||
使用`enum`來創建一個枚舉。就像類和其他所有命名類型一樣，枚舉可以包含方法。
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||
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```swift
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||
enum Rank: Int {
|
||
case Ace = 1
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||
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
|
||
```
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||
> 練習：
|
||
> 寫一個函數，通過比較它們的原始值來比較兩個`Rank`值。
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在上面的例子中，枚舉原始值的類型是`Int`，所以你只需要設置第一個原始值。剩下的原始值會按照順序賦值。你也可以使用字符串或者浮點數作為枚舉的原始值。
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使用`rawValue`來在原始值和枚舉值之間進行轉換。
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```swift
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if let convertedRank = Rank(rawValue: 3) {
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let threeDescription = convertedRank.simpleDescription()
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}
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```
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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，你不需要設置。
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```swift
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enum Suit {
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case Spades, Hearts, Diamonds, Clubs
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func simpleDescription() -> String {
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switch self {
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case .Spades:
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return "spades"
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case .Hearts:
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return "hearts"
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case .Diamonds:
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return "diamonds"
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case .Clubs:
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return "clubs"
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}
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}
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}
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let hearts = Suit.Hearts
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let heartsDescription = hearts.simpleDescription()
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```
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> 練習：
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> 給`Suit`添加一個`color`方法，對`spades`和`clubs`返回「black」，對`hearts`和`diamonds`返回「red」。
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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`。已知變量類型的情況下你可以使用縮寫。
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使用`struct`來創建一個結構體。結構體和類有很多相同的地方，比如方法和構造器。它們之間最大的一個區別就是
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結構體是傳值，類是傳引用。
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```swift
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struct Card {
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var rank: Rank
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var suit: Suit
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func simpleDescription() -> String {
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return "The \(rank.simpleDescription()) of \
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(suit.simpleDescription())"
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}
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}
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let threeOfSpades = Card(rank: .Three, suit: .Spades)
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let threeOfSpadesDescription = threeOfSpades.simpleDescription()
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```
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> 練習：
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> 給`Card`添加一個方法，創建一副完整的撲克牌並把每張牌的 rank 和 suit 對應起來。
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一個枚舉成員的實例可以有實例值。相同枚舉成員的實例可以有不同的值。創建實例的時候傳入值即可。實例值和原始值是不同的：枚舉成員的原始值對於所有實例都是相同的，而且你是在定義枚舉的時候設置原始值。
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例如，考慮從服務器獲取日出和日落的時間。服務器會返回正常結果或者錯誤信息。
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```swift
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enum ServerResponse {
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case Result(String, String)
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case Error(String)
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}
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let success = ServerResponse.Result("6:00 am", "8:09 pm")
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let failure = ServerResponse.Error("Out of cheese.")
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switch success {
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case let .Result(sunrise, sunset):
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let serverResponse = "Sunrise is at \(sunrise) and sunset is at \(sunset)."
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case let .Error(error):
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let serverResponse = "Failure... \(error)"
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}
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```
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> 練習：
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> 給`ServerResponse`和`switch`添加第三種情況。
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注意如何從`ServerResponse`中提取日昇和日落時間。
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<a name="protocols_and_extensions"></a>
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## 協議和擴展
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使用`protocol`來聲明一個協議。
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```swift
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protocol ExampleProtocol {
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var simpleDescription: String { get }
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mutating func adjust()
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}
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```
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類、枚舉和結構體都可以實現協議。
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```swift
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class SimpleClass: ExampleProtocol {
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var simpleDescription: String = "A very simple class."
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var anotherProperty: Int = 69105
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func adjust() {
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simpleDescription += " Now 100% adjusted."
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}
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}
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var a = SimpleClass()
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a.adjust()
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let aDescription = a.simpleDescription
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struct SimpleStructure: ExampleProtocol {
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var simpleDescription: String = "A simple structure"
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mutating func adjust() {
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simpleDescription += " (adjusted)"
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}
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}
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var b = SimpleStructure()
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b.adjust()
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let bDescription = b.simpleDescription
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```
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> 練習：
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> 寫一個實現這個協議的枚舉。
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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。
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使用`extension`來為現有的類型添加功能，比如新的方法和參數。你可以使用擴展來改造定義在別處，甚至是從外部庫或者框架引入的一個類型，使得這個類型遵循某個協議。
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```swift
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extension Int: ExampleProtocol {
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var simpleDescription: String {
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return "The number \(self)"
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}
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mutating func adjust() {
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self += 42
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}
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}
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7.simpleDescription
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```
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> 練習：
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> 給`Double`類型寫一個擴展，添加`absoluteValue`功能。
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你可以像使用其他命名類型一樣使用協議名——例如，創建一個有不同類型但是都實現一個協議的對象集合。當你處理類型是協議的值時，協議外定義的方法不可用。
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```swift
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let protocolValue: ExampleProtocol = a
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protocolValue.simpleDescription
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// protocolValue.anotherProperty // Uncomment to see the error
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```
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即使`protocolValue`變量運行時的類型是`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協議之外實現的方法或者屬性。
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<a name="generics"></a>
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## 泛型
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在尖括號裡寫一個名字來創建一個泛型函數或者類型。
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```swift
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func repeat<ItemType>(item: ItemType, times: Int) -> ItemType[] {
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var result = ItemType[]()
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for i in 0..times {
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result += item
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}
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return result
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}
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repeat("knock", 4)
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```
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你也可以創建泛型類、枚舉和結構體。
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```swift
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// Reimplement the Swift standard library's optional type
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enum OptionalValue<T> {
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case None
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case Some(T)
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}
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var possibleInteger: OptionalValue<Int> = .None
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possibleInteger = .Some(100)
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```
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在類型名後面使用`where`來指定對類型的需求，比如，限定類型實現某一個協議，限定兩個類型是相同的，或者限定某個類必須有一個特定的父類
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```swift
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func anyCommonElements <T, U where T: Sequence, U: Sequence, T.GeneratorType.Element: Equatable, T.GeneratorType.Element == U.GeneratorType.Element> (lhs: T, rhs: U) -> Bool {
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for lhsItem in lhs {
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for rhsItem in rhs {
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if lhsItem == rhsItem {
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return true
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}
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}
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}
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return false
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}
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anyCommonElements([1, 2, 3], [3])
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```
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> 練習：
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> 修改`anyCommonElements`函數來創建一個函數，返回一個數組，內容是兩個序列的共有元素。
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簡單起見，你可以忽略`where`，只在冒號後面寫協議或者類名。` <T: Equatable>`和`<T where T: Equatable>`是等價的。
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