Swift語言簡介
Swift是在Objective-C語言的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一門現(xiàn)代高級語言。由蘋果公司于2014年6月推出，目前已經(jīng)是2.0版本。
Swift與Cocoa和Cocoa Touch框架高度集成，支持開發(fā)Mac OS X、iOS、watchOS應(yīng)用。基于Objective-C運(yùn)行時(shí)，支持與Objective-C語言雙向互操作。
Swift語言有三種開發(fā)方式
Playground：交互式編寫代碼，適合快速學(xué)習(xí)、測試、可視化觀察
REPL（Read-Eval-Print-Loop）命名行：生成.swift文件之后在在命名行下鍵入 xcrun swiftc 文件名.swift 來編譯運(yùn)行。適合調(diào)試、研究、微觀探查。
Xcode項(xiàng)目：構(gòu)建正規(guī)工程項(xiàng)目，使用大型框架，追求設(shè)計(jì)質(zhì)量與代碼組織。
Swift的編譯過程
相較于Objective-C的編譯過程，在前端和LLVM IR優(yōu)化之間多了一步叫SIL Optimizer（Swift中間語言優(yōu)化）的步驟。
類型系統(tǒng)
值類型 value type有：
基礎(chǔ)數(shù)值類型
結(jié)構(gòu) struct
枚舉 enum
元組 tuple
特殊值類型有：
字符串 string
數(shù)組 Array
字典 Dictionary
集 Set
引用類型 reference type
類 class
閉包 closure
類型裝飾
協(xié)議 protocol
擴(kuò)展 extension
泛型 generics
基礎(chǔ)數(shù)值類型
學(xué)習(xí)資料
**Swift官方資源 **https://developer.apple.com/swift/resources/
值類型與引用類型
類型成員Type Member
屬性 property：數(shù)據(jù)成員 data member,描述對象狀態(tài)
方法 method：函數(shù)成員 function member,描述對象行為
初始化器 init
析構(gòu)器 deinit
下標(biāo) subscript
class MyClass {
//屬性
var x:Int
var y:Int
var datas:[Int]=[1,2,3,4,5]
//初始化器
init(x:Int, y:Int){
self.x=x
self.y=y
}
//方法
func print(){
println("\(x), \(y), \(datas)")
}
//下標(biāo)
subscript(index: Int) -> Int {
get {
return datas[index]
}
set(newValue) {
datas[index]=newValue
}
}
//析構(gòu)器
deinit{
println("clear up resources")
}
}
類與結(jié)構(gòu)class and struct
類的實(shí)例叫對象(object)，是一個(gè)引用類型，在棧上就是一個(gè)指針，指向一個(gè)位于堆上的實(shí)體對象。
結(jié)構(gòu)的實(shí)例叫值(value)，是一個(gè)值類型，實(shí)例直接位于棧中。
對象和值再不同的內(nèi)存空間（棧和堆）拷貝和傳參過程分析
class RPoint{
var x:Int
var y:Int
init(x:Int, y:Int){
self.x=x
self.y=y
}
}
struct SPoint{
var x:Int
var y:Int
init(x:Int, y:Int){
self.x=x
self.y=y
}
}
var rp=RPoint(x:10,y:20)
var sp=SPoint(x:10,y:20)
func foo(){
var rp1=RPoint(x:10,y:20)
var rp2=rp1
var sp1=SPoint(x:10,y:20)
var sp2=sp1
rp1.x++
rp1.y++
sp1.x++
sp1.y++
}
func foo1(){
var rp1=RPoint(x:10,y:20)
var sp1=SPoint(x:10,y:20)
foo2(rp1,sp1)
}
func foo2(var rp2: RPoint, var sp2: SPoint){
rp2.x++
rp2.y++
sp2.x++
sp2.y++
}
foo()
foo1()
根據(jù)以上代碼運(yùn)行后，foo函數(shù)的內(nèi)存模型如下，sp1是value，經(jīng)過復(fù)制sp2操作后，sp1和sp2都是value，存儲在棧區(qū)域內(nèi)。
rp1是object，復(fù)制rp2操作后，只是在棧區(qū)域復(fù)制了一個(gè)地址rp2，指向的還是和rp1同一塊堆空間。
根據(jù)以上代碼運(yùn)行后，foo1和foo2函數(shù)的內(nèi)存模型如下，當(dāng)一個(gè)value（sp1）做為參數(shù)傳遞時(shí)，接收的函數(shù)將value的值再復(fù)制一份到自己的棧中，當(dāng)object(sp1)做為參數(shù)傳遞時(shí)，接收的函數(shù)只復(fù)制一份相同的地址存到自己的棧中，并且指向同一塊堆空間。
類型成員：屬性
屬性用來表達(dá)實(shí)例狀態(tài)或類型狀態(tài)。
屬性按類別可以分為存儲屬性和計(jì)算屬性，按照可變性可分為變量屬性和常量屬性，根據(jù)歸屬權(quán)可以分為實(shí)例屬性和類型屬性（靜態(tài)屬性）
為了更好的的理解屬性的本質(zhì)，我們要學(xué)會查看sil中間格式，在命令行輸入
xcrun swift -emit-silgen point.swift -o point.sil
這樣就生成了一個(gè)point.sil文件，可以通過文件編輯器查看其中的代碼。
存儲屬性的本質(zhì)構(gòu)成是一個(gè)存儲變量和兩個(gè)訪問器方法（ge方法和set方法）
計(jì)算屬性沒有一個(gè)存儲的變量，但是他也有兩個(gè)訪問器方法，也可以簡化為一個(gè)get方法。
struct SPoint{
var x:Int
var y:Int
}
class RPoint{
var x:Int
var y:Int
static var max=100 //靜態(tài)變量屬性
init(x:Int,y:Int){
self.x=x
self.y=y
}
}
var sp=SPoint(x:10,y:20)
var rp=RPoint(x:10,y:20)
struct SCircle{
var center:RPoint
var radius:Int
}
class RCircle{
var center:RPoint
var radius:Int
init(center:RPoint, radius:Int){
self.center=center
self.radius=radius
}
static var min=RPoint(x:0,y:0)
}
var sc=SCircle(center:rp, radius:10)
var rc=RCircle(center:rp, radius:100)
存儲屬性的生存周期
實(shí)例存儲屬性的生命周期跟隨實(shí)例本身，實(shí)例銷毀了實(shí)例存儲屬性也一同銷毀。
靜態(tài)存儲屬性的值存儲在靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)，生命周期從類型加載開始，到類型卸載結(jié)束（生存周期非常長）。
值存儲屬性直接“內(nèi)嵌”在實(shí)例中。
引用存儲屬性通過指針“強(qiáng)引用”堆上的引用類型實(shí)例，ARC系統(tǒng)會對引用數(shù)進(jìn)行管理，當(dāng)引用數(shù)為0時(shí)銷毀。
Lazy存儲屬性：如果有的類型對象占用內(nèi)存空間很大，可以使用Lazy屬性延遲初值計(jì)算到訪問時(shí)。
class DataProcessor{
lazy var myData=LargeData()
}
屬性初始化：類中所有的屬性必須初始化，要么提供默認(rèn)值 或者 構(gòu)造器初始化。結(jié)構(gòu)中的存儲屬性可以不用程序員寫初始化器，編譯器會自動(dòng)幫我們添加構(gòu)造方法。
屬性觀察者：檢測改變
willSet 在改變前調(diào)用
didSet 在改變后調(diào)用
class DataStorage {
var data: Int = 0 {
willSet {
print("About to set data to \(newValue)")
}
didSet {
print("Changed from \(oldValue) to \(data)")
}
}
}
類型成員：方法
函數(shù)：代碼段上的可執(zhí)行指令序列
全局函數(shù)
func add(data1:Int, data2:Int)-> Int{
return data1+data2
}
成員函數(shù)
成員函數(shù)也叫方法，方法是類型的成員函數(shù)，表達(dá)行為，方法可以定義與以下類型：class,struct,enum
class MyClass {
var instanceData=100
static var typeData=10000
//實(shí)例方法
func instanceMethod(){
++instanceData
++MyClass.typeData
instanceMethod2()
MyClass.typeMethod()
}
//靜態(tài)方法
static func typeMethod(){
++typeData
//++instanceData
typeMethod2()
//instanceMethod()
}
}
歸屬權(quán)
實(shí)例方法-反應(yīng)的是一個(gè)實(shí)例行為，可以訪問實(shí)例方法與屬性、以及類型屬性與方法。
類型方法-類型行為，只能訪問類型屬性與方法。
方法參數(shù)
func(參數(shù)1，參數(shù)2...)->返回值{ }
參數(shù)形式：外部參數(shù)名 本地參數(shù)名：類型
聲明時(shí)可以省略外部參數(shù)名，這時(shí)外部參數(shù)名使用本地參數(shù)名。
調(diào)用時(shí)，第一個(gè)參數(shù)名可忽略，但后面的參數(shù)名必須顯示標(biāo)明。如果在聲明時(shí)加_，調(diào)用時(shí)也可以忽略參數(shù)名
方法可以沒有參數(shù)，也可以沒有返回值
參數(shù)傳遞默認(rèn)為傳值方式
//顯式內(nèi)部參數(shù)名，顯式外部參數(shù)名
func sayGreeting(person name:String,greeting words:String)->String{
return words+"! "+name
}
//調(diào)用顯式內(nèi)部參數(shù)名，顯式外部參數(shù)名函數(shù)
myObject.sayGreeting(person:"Jason", greeting:"You are welcome")
//顯式內(nèi)部參數(shù)名，省略外部參數(shù)名
func sayGreeting(name:String, _ words:String)->String{
return words+"! "+name
}
//調(diào)用顯式內(nèi)部參數(shù)名，省略外部參數(shù)名函數(shù)，注意如果上面的_ words沒有寫下劃線，就不能省略第二個(gè)內(nèi)部參數(shù)名words
myObject.sayGreeting("Jason","Welcome")
//無參數(shù)，無返回值
func sayGreeting(){
print("Hello!")
}
更多參數(shù)與返回值功能
提供參數(shù)默認(rèn)值
//設(shè)置參數(shù)的默認(rèn)值為Jason
func sayGreeting(name:String="Jason")->String {
return "Hello! "+name
}
常量參數(shù) VS 變量參數(shù)
//data1是常量參數(shù) data2是變量參數(shù)
func changeParameter(data1:Int, var data2:Int){
var dataTemp=data1
data2++
dataTemp++
}
可變數(shù)目參數(shù)：實(shí)質(zhì)上傳遞的是數(shù)組
//可變數(shù)目參數(shù)
func averageNumber(numbers:Double...)->Double{
var sum=0.0
for item in numbers {
sum+=item
}
return sum / Double(numbers.count)
}
//可變參數(shù)個(gè)數(shù)函數(shù)的調(diào)用
myObject.averageNumber(10,90,30,80,50,100)
inout參數(shù)，可以改變外部實(shí)參，注意與引用類型參數(shù)區(qū)別
//inout參數(shù)
func swap(inout a:Int,inout b:Int){
let tempA=a
a=b
b=tempA
}
//調(diào)用inout參數(shù)的函數(shù)
myObject.swap(&data1,b: &data2)
多個(gè)返回值：Tuple類型
//返回Tuple類型
func minMax(array: [Int]) -> (min: Int, max: Int){
var currentMin = array[0]
var currentMax = array[0]
for value in array[1..<array.count] {
if value < currentMin {
currentMin = value
} else if value > currentMax {
currentMax = value
}
}
return (currentMin, currentMax)
}
//返回Tuple類型的函數(shù)調(diào)用
let range=myObject.minMax([3,-9,23,15,-45,7])
print("max=\(range.max), min=\(range.min)")
類型成員：初始化器
認(rèn)識初始化器
初始化器用于初始化類型實(shí)例，是一個(gè)特殊的函數(shù)，無返回值。初始化器以init開頭
//直接賦初值的初始化器
init(){
x=10
y=10
}
//自定義初值的初始化器
init(x:Int, y:Int){
self.x=x
self.y=y
print("init is invoked")
}
var pt1=Point()
//調(diào)用初始化器，初始化器的第一個(gè)參數(shù)名也不能省略
var pt2=Point(x: 100,y:200)
類型實(shí)例的初始化過程
1.分配內(nèi)存
2.調(diào)用舒適化器初始化內(nèi)存
初始化器可以定義與以下類型：class, struct, enum
只有實(shí)例初始化器，沒有類型初始化器
初始化實(shí)例屬性
初始化器可以指定默認(rèn)值，也可以自定義初始值。所有存儲屬性必須被初始化，實(shí)例存儲屬性可以使用初始化器初始化，類型存儲屬性不可以使用初始化器，所以必須指定默認(rèn)值。
可選屬性類型可以不初始化
//可選屬性類型初始化時(shí)要在后面加上一個(gè)問號‘？’，實(shí)際上是編譯器把數(shù)值初始化成了nil
class Product{
var no:Int?
var description: String?
}
存儲屬性被初始化時(shí)，不會調(diào)用屬性觀察者。
默認(rèn)初始化器
一個(gè)類可以有多個(gè)初始化器，但至少需要一個(gè)初始化器。如果一個(gè)類沒有提供初始化器，那么編譯器會自動(dòng)生成一個(gè)默認(rèn)的初始化器，默認(rèn)的初始化器是一個(gè)無參數(shù)的初始化器init()。
指定初始化器 VS 便捷初始化器
指定初始化器（Designated Initializer）為類的主初始化器，負(fù)責(zé)初始化所有屬性。必須調(diào)用其父類的主初始化器。
便捷舒適化器（Convenience Initializer）為類的輔助初始化器。必須調(diào)用同類的指定初始化器。
class Point3D{
var x:Int
var y:Int
var z:Int
//指定初始化器，也叫主初始化器
init(x:Int, y:Int, z:Int){
self.x=x
self.y=y
self.z=z
//other processing
print("other task")
}
//便捷初始化器，要加convenience關(guān)鍵字在函數(shù)前，函數(shù)內(nèi)部就可以調(diào)用指定初始化器了
convenience init(x:Int, y:Int){
self.init(x:x,y:y,z:0)
}
convenience init(){
self.init(x:0,y:0,z:0)
}
}
類型成員：析構(gòu)器
認(rèn)識析構(gòu)器
析構(gòu)器（deinit）在實(shí)例內(nèi)存被釋放前調(diào)用，用于釋放實(shí)例使用的非內(nèi)存資源。 析構(gòu)器僅可以定義于class,且只能定義一個(gè)。struct和enum不能定義析構(gòu)器。
歸屬權(quán)：只有實(shí)例析構(gòu)器，沒有類型析構(gòu)器
析構(gòu)器的調(diào)用是由運(yùn)行時(shí)根據(jù)ARC的釋放規(guī)則調(diào)用，程序員無法手工調(diào)用。
class FileStream{
init(){
print("open file...")
}
func process(){
print("process file...")
}
//deinit是析構(gòu)器，由于析構(gòu)器是一個(gè)特殊的函數(shù)，所以之前不需要加func，也不需要加參數(shù)
deinit{
print("close file...")
}
}
var fs:FileStream?
fs=FileStream() //引用計(jì)數(shù):1
fs!.process()
fs = nil //引用計(jì)數(shù):0 ARC在這時(shí)將自動(dòng)調(diào)用析構(gòu)器
ARC簡介
ARC（Automatic Reference Counting）自動(dòng)引用計(jì)數(shù)，用于管理堆上的對象實(shí)例所分配的動(dòng)態(tài)內(nèi)存。在Swift語言中必須使用ARC管理機(jī)制，不可以關(guān)閉ARC來手動(dòng)管理。ARC不負(fù)責(zé)管理?xiàng)Ｉ系膬?nèi)存。棧上的內(nèi)存有運(yùn)行時(shí)根據(jù)函數(shù)生存周期來自動(dòng)管理?xiàng)５膭?chuàng)建和銷毀。ARC通過追蹤“對象倍引用的計(jì)數(shù)”來確定對象是否還需要被訪問，如果對象的引用計(jì)數(shù)為0，ARC會立即調(diào)用析構(gòu)器，并隨后釋放對象內(nèi)存。
引用計(jì)數(shù)管理
對象引用計(jì)數(shù)增加1：
新創(chuàng)建對象并賦值給變量
var fs:FileStream?
fs=FileStream() //引用計(jì)數(shù):1
將對象引用拷貝給其他變量或常量
var fs2 = fs //引用計(jì)數(shù):+1(等于2)
將對象賦值給其他屬性（無論實(shí)例屬性、還是類型屬性）
class MyClass{
var myFile:FileStream?
init(myFile: FileStream?){
self.myFile=myFile
}
}
var mc: MyClass?
mc = MyClass(myFile:nil)
mc!.myFile=fs //引用計(jì)數(shù):3
將對象傳遞給函數(shù)參數(shù)（非inout參數(shù)），或者返回值
func invoke(file: FileStream?){
file!.process()
}
//調(diào)用時(shí)引用計(jì)數(shù)+1 : 4
invoke(fs)
//函數(shù)結(jié)束引用計(jì)數(shù)-1 : 3
對象引用計(jì)數(shù)減1：
將變量賦值為nil
fs = nil
將屬性賦值為nil，或者屬性所在的對象被釋放（實(shí)例屬性）
mc!.meFile = nil 或者 mc = nil
傳值參數(shù)離開函數(shù)
下標(biāo)與操作符
下標(biāo)（Subscripts）
下標(biāo)支持使用索引的方式訪問“集合式”實(shí)例，例如vector[index]
下標(biāo)可以定義于class, struct, enum
下標(biāo)可以類比為“含參的計(jì)算屬性”，其本質(zhì)是一對代索引參數(shù)的訪問器方法（get/set）
訪問下標(biāo)
歸屬權(quán)：只能定義實(shí)例下標(biāo)，不能定義類型下標(biāo)（靜態(tài)下標(biāo)）
可以定義讀寫下標(biāo)（get和set）,或者只讀下標(biāo)（get）
下標(biāo)的索引參數(shù)可以是任意類型，也可以設(shè)計(jì)多個(gè)參數(shù)
一個(gè)類型可以提供多個(gè)下標(biāo)的重載版本（參數(shù)不同）
class Vector{
var datas = [Int](count:100,repeatedValue:0)
subscript(index:Int)-> Int{
get{
return datas[index]
}
set{
datas[index]=newValue
}
}
}
var datas=Vector()
for i in 0..<10{
datas[i]=i
}
for i in 0..<10{
print(datas[i])
}
標(biāo)準(zhǔn)操作符
賦值操作符：= 不返回結(jié)果
算術(shù)操作符：+ - * / % 檢測溢出錯(cuò)誤
自增、自減操作符：++ --
復(fù)合賦值操作符：+= -=
比較操作符：> < >= <=
羅輯操作符：&& || !
位操作符：~ & | ^ << >>
三元操作符：a ? b : c
范圍操作符：a..<b(a到小于b) a...b(a到b)
值相等：== !=
引用相等：=== !==
重載操作符
除了標(biāo)準(zhǔn)操作符之外，還可以針對自定義類型重載標(biāo)準(zhǔn)操作符。重載操作符又稱“操作符函數(shù)”，其本質(zhì)是全局函數(shù)。
可以重載前綴（prefix）、中綴（infix）、后綴（postfix）操作符。前綴和后綴操作符需要加關(guān)鍵詞：prefix 或 postfix
也可以通過將參數(shù)設(shè)置為inout參數(shù)，重載復(fù)合賦值操作符，例如+=, -=
除了重載Swift標(biāo)準(zhǔn)操作符，也可以自定義新的操作符，并重載。
//中綴操作符
func + (left: Complex, right: Complex) -> Complex {
return Complex(real: left.real + right.real,
imag: left.imag + right.imag)
}
//前綴操作符
prefix func - (data: Complex) -> Complex {
return Complex(real: -data.real, imag: -data.imag)
}
//復(fù)合賦值操作符
func += (inout left: Complex, right: Complex) {
left = left + right
}
//自定義操作符
prefix operator +++ {}
prefix func +++ (inout data: Complex) -> Complex {
data += data
return data
}
相等操作符
引用相等：判斷對象地址是否相等，僅針對引用類型，不適用于值類型。相等操作符===，不相等操作符!==
值相等：判斷實(shí)例值是否相等，自定義類型需要重載提供“值比較語義”。相等操作符==，不相等操作符!=
