The Swift Programming Language 中文破船版

基础知识

本节苹果官方原文

本节目录

常量和变量
注释
分号
整型
浮点型数字
类型安全和类型推断
数字常量
数字类型转换
类型别名
布尔值
元组
可选
断言

Swift 是一门新的编程语言，用于 iOS 和 OS X 应用程序开发。尽管如此，Swift 中的许多内容与 C 和 Objective-C 相似。

Swift 有自己的一套基础类型，包括整型 Int；浮点值 Double 和 Float；布尔值 Bool；文本数据 String。Swift 同样提供了来非常重要的集合类型：Array 和 Dictionary。

跟 C 类似，Swift 使用变量 (通过一个标示名称来表示) 来存储和引用值。Swift 同样使用了值不可变的变量，称之为常量，比 C 中的常量还要强大。在编程时，如果用到的值不需要改变，那么使用常量可以让代码更加的安全和整洁。

除了上面这些熟悉的类型，Swift 还引入了一些不存在于 Objective-C 中的高级类型，其中包括元组 (tuples)，通过元组，可以创建和传递一组值。通过元组，还可以从一个函数中返回多个值，就像一个复合值。

Swift 还引入了可选 (optional) 类型，用来处理值的缺失。可选 可以理解为 "有一个等于 x 的值"，或者 "值不存在"。可选 有点类似在 Objective-C 中使用 nil 指针，不过可选值可用于任意类型，不仅仅是类。可选值相比 Objective-C 中的 nil 指针来说，更安全，更具表现力，它也是 Swift 中许多强大功能的心脏。

可选 实际上是 Swift 类型安全语言的一个实例。使用 Swift 编程，可以帮助你清楚的知道代码中值的类型可以做什么。如果代码中期望传入的是一个 String，那么 Swift 的类型安全机制会防止你传入一个错误的 Int。这样可以帮助你在开发过程中，尽可能早的捕获并修正错误。

常量和变量

常量和变量与一个名字关联 (例如 maximumNumberOfLoginAttempts 和 welcomeMessage)，附带跟上特定类型的一个值 (例如数字 10 或字符串 Hello)。常量的值一旦设定之后就不能再被改变，而变量可以在初始化之后设置不同的值。

常量和变量的声明

常量和变量在使用之前，必须先声明。声明常量的关键字是 let，而变量的关键字是 var。下面的示例演示了如何用常量和变量记录用户尝试登录操作的次数：

let maximumNumberOfLoginAttempts = 10
var currentLoginAttempt = 0

上面的代码可以这样理解：

"声明一个名为 maximumNumberOfLoginAttempts 的常量，并给其赋值为 10。然后声明一个名为 currentLoginAttempt 的变量，并将其初始化为 0。"

上面的示例中，允许用户尝试登录最多次数声明为常量，因为这个值永远都不会改变。而当前尝试登录次数被声明为变量，这是因为每次尝试登录失败的话，这个值需要加 1。

可以在一行代码中声明多个常量或变量，只需要用逗号分隔开就行：

var x = 0.0, y = 0.0, z = 0.0

注意

如果在代码中存储的值不会改变，那么总是用 let 关键字将其声明为常量。而变量只用于存储的值能够被改变。

类型标注

在声明常量或变量时，可以提供一个类型标注，这样可以明确指定常量或变量可存储值的类型。类型标注的写法为：在常量或变量名后面写一个冒号，接着跟上一个空格符号，然后把要是用的类型名称写上即可。

下面的示例演示了通过提供一个类型标注，来声明一个名为 welcomeMessage 的变量，明确表示这个变量可以存储 String 值：

var welcomeMessage: String

声明中的冒号表示 "...类型..." (…of type…)，所以上面的代码可以理解为： "声明一个名为 welcomeMessage 的变量，这个变量的类型是 String。"

语句 "类型是 String" 表示 "可以存储 String 值。"可以把它理解为可以存储"值的类型"。

welcomeMessage 变量现在可以设置为任意的字符串，而不会报错：

welcomeMessage = "Hello"

可以在一行代码中声明多个相同类型的变量，变量之间用逗号隔开，在最后一个变量名之后，跟上冒号和类型标注即可。

var red, green, blue: Double

注意

在实际代码编写中，我们很少需要写出类型标注。如果在声明变量或常量时，就提供了一个初始值，那么 Swift 几乎总是能够推断出常量或变量使用的类型，相关内容在类型安全和类型推断中有描述。在上面 welcomeMessage 示例中，没有提供初始值，所以变量 welcomeMessage 的类型通过类型标注指定的，而不是用初始值推断出来的。

常量和变量的命名

常量和变量的名称几乎可以使用你喜欢的任意字符，包括 Unicode 字符集：

let π = 3.14159
let 你好 = "你好世界"
let 🐶🐮 = "dogcow"

常量和变量的名称不能包含数学符号，箭头，私用或无效的 Unicode 编码，以及横线 - 和方格绘制 (box-drawing) 字符。虽然数字可以包含在名称中，名称但是不能以数字开头。

一旦将常量或变量声明为某个确定的类型，那么就不能用相同的名称对其重新声明，或者修改变量，使其存储另外一种不同的类型。也不可以把常量修改为变量，反过来也不行。

注意

如果需要将常量或变量的名称声明为跟 Swift 预留关键字相同，可以使用反引号 (`) 将关键字包围起来，当做名称使用。不过，我们应该尽量避免将关键字当做常量或变量的名称使用，除非实在是没有别的选择了。

我们可以给已经拥有值的变量赋值另外一个兼容性的值。下面的示例中，friendlyWelcome 的值从 Hello! 变为 "Bonjour!"：

var friendlyWelcome = "Hello!"
friendlyWelcome = "Bonjour!"
// friendlyWelcome is now "Bonjour!"

与变量相反，常量的值一旦赋值之后，就不能再被改变。如果尝试改变常量的值时，会出现编译错误：

let languageName = "Swift"
languageName = "Swift++"
// 这里会出现编译错误 - languageName 不能改变。

出常量和变量的打印

通过 println 方法可以打印出常量或变量的当前值。

println(friendlyWelcome)
// 打印出 "Bonjour!"

println 是一个全局方法，用来打印一个值，后面会跟上一个换行符，以做出适当的输出。如果你使用的是 Xcode，println 会将结果输出至 Xcode 的 "console" 面板中。(另外一个方法 print，输出的结果是一样的，只不过不会在打印出值的尾部追加换行符。)

println 方法能打印出传入的任意 String 值：

println("This is a string")
// prints "This is a string"

println 方法可以打印出更复杂的消息，这跟 Cocoa 中的 NSLog 方法类似。这些消息可以是常量和变量的当前值。

Swift 利用字符插值的方法，在长的字符串中包含常量或变量的名称，来提示 Swift 的编译器用常量或变量的值替换掉名称所占的位置。具体方法是将名称封装在括弧中，然后在做括弧前面添加一个反斜杠，以进行转义。

println("The current value of friendlyWelcome is \(friendlyWelcome)")
// 打印出 "The current value of friendlyWelcome is Bonjour!"

注意

关于字符插值的所有可选内容都在这里字符插值描述。

注释

使用注释可以在代码中包括非执行文本内容，注释起到注意和提醒的作用。当代码被编译时，Swift 编译器会忽略掉注释内容。

Swift 中的注释与 C 中的非常相似。单行注释以两个正斜线 (//) 开始：

// 这里是注释

也可以写多行注释：开头是一个正斜线跟上一个星号 (/*)，结尾是星号跟上一个正斜线 (*/)：

/* this is also a comment,
but written over multiple lines */

跟 C 中注释不同的地方时，Swift 的多行注释可以嵌套在另外的多行注释中。如下示例的嵌套注释，首先以第一个多行注释块开头，然后在第一个多行注释中开始写第二个多行注释部分，接着是第二个注释块结束，最后才是第一个注释块结束：

/* 这里是第一个多行注释块的开始
/* 这里是第二个被嵌套的多行注释块 */
这里是第一个多行注释块的结尾 */

通过嵌套的多行注释功能可以迅速并简单的注释掉大块代码，即使代码中包含多行注释也行之有效。

分号

与其它大多数编程语言不同的是 Swift 不要求在每个语句后面写分号 (;)，当然，如果你想写，也没问题。不过要想在一行代码中写多个单独的语句，那么必须要加上分号才行：

let cat = "🐱"; println(cat)
// 打印出 "🐱"

整型

整型就是整个数字中没有小数部分，例如 42 和 -23。整型包括有符号 (正数，0 或负数) 或无符号 (正数或 0)。

Swift 提供的有符号和无符号整型包括 8，16，32 和 64 位。这些整型遵循类似 C 的命名约定，8 位有符号整型是 UInt8，32位的有符号整数是 Int32。跟 Swift 中的所有类型一样，这些整型都有相应的冠名了。

整型范围

通过整型的 min 和 max 属性可以访问每个整型的最小值和最大值：

let minValue = UInt8.min  // minValue 等于 0, 类型是 UInt8
let maxValue = UInt8.max  // maxValue 等于 255, 类型是 UInt8

上面这些属性的值的类型都是根据整型的位数而定的 (例如上面示例中的是 UInt8)。

Int

大多数情况下，在代码中，不需要选择特定长度整型。Swift 提供了另外一种整型类型 Int，这种类型的长度与当前平台的本地字节码长度相同：

在 32位的平台，Int 的长度与 Int32一样。
在 64位的平台，Int 的长度与 Int64一样。

除非在代码中需要使用特定长度的整型，否则建议总是在代码中使用 Int 代表整型。这有利于代码的一致性和互操作性。在 32 位的平台中，Int 可以存储值的范围在 -2,147,483,648 和 2,147,483,647 之间，这对于常用的整数范围够用了。

UInt

Swift 同样提供了一个无符号整型类型 UInt，它的长度与当前平台的本地字节码长度一样：

在 32位的平台，UInt 的长度与 Int32一样。
在 64位的平台，UInt 的长度与 Int64一样。

注意

UInt 仅用于当需要与平台字节码长度一样的无符号整型。如果不是这种情况，那么建议使用 Int，即使存储的值不是负的。在代码中一致使用 Int 整型值有利于代码的互操作性，避免需要将不同的数字类型做转换，以及对整型的推断匹配，相关内容在类型安全和类型推断中有描述。

浮点型数字

浮点型数字 (floating-point numbers) 是带小数部分的数字，例如 3.14159，0.1，和 -273.15。

浮点型表达的值范围比整型更广，它能存储比整型更大或更小的数字。Swift 提供了两种有符号的浮点型数字类型：

Double 代表 64 位的浮点数。当需要的浮点值必须很大或者要求高精度时，可以使用它。
Float 代表 32 位的浮点数。当浮点值不需要 64 位精度时使用它。

注意

Double 的精度至少是 15 位，而 Float 的精度是 6 位。具体浮点类型的使用取决于代码的性质和范围。

类型安全和类型推断

Swift 是一门类型安全的语言。类型安全的语言鼓励你清楚的知道代码中值的类型的相关处理情况。如果代码中期望接收一个 String，那么不能传入一个错误的 Int。

由于 Swift 是类型安全的，在编译代码时，它会对类型做检查，并标记出任何错误的类型。这有助于在开发过程中尽早的发现和修复相关错误。

类型检查可以帮助我们在使用不同类型值时避免错误发生。当然这不是要求你在声明每一个常量和变量时必须指定相关的类型。如果你没有指定值的类型，Swift 会使用类型推断来计算出一个恰当的类型。当编译代码时，只需要根据提供的值，类型推断就能够使编译器自动推断出某个表达式的类型。

得益于类型推断，Swift 在声明变量或常量时，很少需要指定类型，这有别于其它编程语言，例如 C 和 Objective-C。常量和变量仍然是显示类型，只不过许多类型指定的工作编译器已经帮我们做好了。

当声明一个带有初始值的常量或变量时，类型推断非常有用。此时，一般给常量或变量赋值一个字面值 (literal value)，(常量值是直接出现在源码中的值，例如下面代码中的 42 和 3.14159)。

示例：如果给一个新的常量赋值一个常量值 42，声明过程中没有指明具体的类型，Swift 会推断出你想要的是一个 Int 常量，这是因为你用了一个看起来是整型的数字对常量进行赋值。

let meaningOfLife = 42
// meaningOfLife 将被推断为 `Int`

再比如，如在对一个浮点型常量值的初始化中没有指定类型，Swift 会将其推断为你想创建一个 Double。

let pi = 3.14159
// pi 将被推断为 `Double`

当对浮点型数字进行推断时，Swift 总是选择 Double，而不是 Float。

如果在一个表达式中对整型和浮点型的值进行相加操作时，那么最终的结果将被推断为 Double：

let anotherPi = 3 + 0.14159
// anotherPi 同样被推断为 `Double`

上面的表达式中，常量值 3 并没有明确指定类型，所以结合浮点值，Swift 将结果的类型推断为 Double。

数字常量

整型常量可以是：

十进制数字，不带前缀
二进制数字，以 0b 开头
八进制数字，以 0o 开头
十六进制数字，以 0x 开头

下面所有的整型常量的值转换为十进制后的值都是 17：

let decimalInteger = 17
let binaryInteger = 0b10001       // 17 在二进制中的表示方法
let octalInteger = 0o21           // 17 在八进制中的表示方法
let hexadecimalInteger = 0x11     // 17 在十六进制中的表示方法

浮点型常量可以是十进制 (不带前缀)，或十六进制 (以 0x 开头)。这两种进制，在小数点的两端，都必须有数字。它们都可以有一个可选的指数，用一个大写字母或者小写字母表示,十进制浮点数用 e 表示，而十六进制浮点数则用 p 或 P 表示。

对于十进制数跟上一个指数 exp，表示基数乘以 10^exp：

1.25e2 表示 1.25 × 10^2, or 125.0.
1.25e-2 表示 1.25 × 10^-2, or 0.0125.

对于十六进制数跟上一个指数 exp，表示基数乘以 2^exp：

0xFp2 表示 15 × 2^2, or 60.0.
0xFp-2 表示 15 × 2^-2, or 3.75.

下面的这些浮点常量对应的十进制值都是 12.1875：

let decimalDouble = 12.1875
let exponentDouble = 1.21875e1
let hexadecimalDouble = 0xC.3p0

数字常量可以包含额外的格式，让其变得易读。整型和浮点型都可以用 0 补齐，以及下划线来增强其可读性。这两种方式都不会对常量值产生影响：

let paddedDouble = 000123.456
let oneMillion = 1_000_000
let justOverOneMillion = 1_000_000.000_000_1

数字类型转换

在代码中，使用 Int 类型当做声明整型常量和变量的通用类型，即使已经知道不会碰到负数。在代码中涉及到的整型常量和变量，使用默认的类型，可以直接在代码中进行操作，并且会直接匹配整型常量推断出的类型。

其它整型类型仅用于完成特定的任务，例如来自外部源的特定长度数据，或基于性能，内存使用或者其它的必要优化。在这些情况下，使用明确尺寸的类型有助于捕获任何意外的值溢出，以及隐式的记录了正在使用的数据的特性。

整型转换

整型常量和变量能够存储数字的范围根据不同的类型，有所不同。一个 Int8 常量或变量可以存储的数字范围在 -128 到 127 之间，而一个 UInt8 常量或变量可以存储的数字范围在 0 到 255之间。如果一个数字不适合存储到某类型的变量或常量中时，当编译代码时，会有相关错误提示：

let cannotBeNegative: UInt8 = -1
// UInt8 不能存储负数，所以此处将报错。
let tooBig: Int8 = Int8.max + 1
// Int8 不能存储大于其最大值的一个值，所以此处将报错。