翻譯：tommy60703 校對：tommy60703, jayhsu, ckvir, rsbrian, petertom51

Swift 初見

本頁內容包括：

簡單值（Simple Values）
控制流程（Control Flow）
函式和閉包（Functions and Closures）
物件和類別（Objects and Classes）
列舉和結構（Enumerations and Structures）
協定和擴展（Protocols and Extensions）
泛型（Generics）

通常來說，程式語言教學中的第一個程式應該在螢幕上顯示「Hello, world」。在 Swift 中，可以用一行程式碼實作：

println("Hello, world")

如果你寫過 C 或者 Objective-C 程式碼，那你應該很熟悉這種形式——在 Swift 中，這行程式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導入一個單獨的函式庫。全域作用域中的程式碼會被自動當做程式的入口點，所以你也不需要main函式。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程式範例來讓你對 Swift 有初步了解，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 當中使用程式碼預覽功能。程式碼預覽功能可以讓你編輯程式碼並即時看到執行結果。打開Playground

簡單值

使用let來宣告常數，使用var來宣告變數。一個常數的值，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數來表示這樣一個值：你只需要決定一次，但是需要使用很多次。

var myVariable = 42
myVariable = 50
let myConstant = 42

常數或者變數的型別必須和你賦給它們的值一樣。然而，宣告時型別不一定要顯式（explicitly）寫明，宣告的同時賦值的話，編譯器會自動推斷型別。在上面的範例中，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型別，用冒號分割。

let implicitInteger = 70
let implicitDouble = 70.0
let explicitDouble: Double = 70

練習：創建一個常數，顯式指定型別為Float並指定初始值為 4。

值永遠不會被隱式（implicitly）轉換為其他型別。如果你需要把一個值轉換成其他型別，請顯式轉換。

let label = "The width is"
let width = 94
let widthLabel = label + String(width)

練習：刪除最後一行中的String，錯誤提示是什麼？

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

let apples = 3
let oranges = 5
let appleSummary = "I have \(apples) apples."
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。

使用方括號[]來創建陣列（array）和字典（dictionary），並使用索引值（index）或鍵（key）來存取元素（elements）。

var shoppingList = ["catfish", "water", "tulips", "blue paint"]
shoppingList[1] = "bottle of water"

var occupations = [
    "Malcolm": "Captain",
    "Kaylee": "Mechanic",
]
occupations["Jayne"] = "Public Relations"

要創建一個空陣列或者字典，使用初始化語法。

let emptyArray = [String]()
let emptyDictionary = [String: Float]()

如果型別資訊可以被推斷出來，你可以用[]和[:]來創建空陣列和空字典——就像你宣告變數或者給函式傳參數的時候一樣。

shoppingList = []   // 去逛街並買點東西
occupations = [:]

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號可以省略，但是語句體的大括號是必須的。

let individualScores = [75, 43, 103, 87, 12]
var teamScore = 0
for score in individualScores {
    if score > 50 {
        teamScore += 3
    } else {
        teamScore += 1
    }
}
teamScore

在if語句中，條件必須是一個布林表達式——這意味著像if score { ... }這樣的程式碼將報錯，而不會隱性地與 0 做對比。

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

var optionalString: String? = "Hello"
optionalString == nil

var optionalName: String? = "John Appleseed"
var greeting = "Hello!"
if let name = optionalName {
    greeting = "Hello, \(name)"
}

練習：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。

如果變數的可選值（optional value）是nil，條件會判斷為false，大括號中的程式碼會被跳過。如果不是nil，會將值賦給let後面的常數，這樣程式碼區塊中就可以使用這個值了。

switch支援任意型別的資料以及各種比較操作——不僅僅是整數以及測試相等（tests for equality）。

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

練習：刪除default語句，看看會有什麼錯誤？

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

你可以使用for-in來遍歷（iterate）字典，需要兩個變數來表示每個鍵值對（key-value pair）。

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

練習：添加另一個變數來記錄哪種型別的數字是最大的。

使用while來重複執行一段程式碼直到不滿足條件。迴圈條件可以在開頭也可以在結尾。

var n = 2
while n < 100 {
    n = n * 2
}
n

var m = 2
do {
    m = m * 2
} while m < 100
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：

var firstForLoop = 0
for i in 0...3 {
    firstForLoop += i
}
firstForLoop

或是

var firstForLoop = 0
for i in 0..<4 {
    firstForLoop += i
}
firstForLoop

var secondForLoop = 0
for var i = 0; i < 3; ++i {
    secondForLoop += 1
}
secondForLoop

使用..<創建的範圍不包含上界，如果想包含的話需要使用...。

函式和閉包

使用func來宣告一個函式，使用名字和參數來呼叫函式。使用->來指定函式回傳值。

func greet(name: String, day: String) -> String {
    return "Hello \(name), today is \(day)."
}
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（tuple）來回傳多個值。

func getGasPrices() -> (Double, Double, Double) {
    return (3.59, 3.69, 3.79)
}
getGasPrices()

函式可以帶有可變個數的參數，這些參數在函式內表現為陣列的形式：

func sumOf(numbers: Int...) -> Int {
    var sum = 0
    for number in numbers {
        sum += number
    }
    return sum
}
sumOf()
sumOf(42, 597, 12)

練習：寫一個計算參數平均值的函式。

函式可以是巢狀的。巢狀的函式可以存取外側函式的變數，你可以使用巢狀函式來重構一個太長或者太複雜的函式。

func returnFifteen() -> Int {
    var y = 10
    func add() {
        y += 5
    }
    add()
    return y
}
returnFifteen()

函式是第一等型別（first-class type），這意味著函式可以作為另一個函式的回傳值。

func makeIncrementer() -> (Int -> Int) {
    func addOne(number: Int) -> Int {
        return 1 + number
    }
    return addOne
}
var increment = makeIncrementer()
increment(7)

函式也可以當做參數傳入另一個函式。

func hasAnyMatches(list: [Int], condition: Int -> Bool) -> Bool {
    for item in list {
        if condition(item) {
            return true
        }
    }
    return false
}
func lessThanTen(number: Int) -> Bool {
    return number < 10
}
var numbers = [20, 19, 7, 12]
hasAnyMatches(numbers, lessThanTen)

函式實際上是一種特殊的閉包（closure），你可以使用{}來創建一個匿名閉包。使用in將參數和回傳值型別宣告與閉包函式體進行分離。

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

練習：重寫閉包，對所有奇數回傳 0。

有很多種創建閉包的方法。如果一個閉包的型別已知，比如作為一個回呼函式（callback ），你可以忽略參數的型別和回傳值。單個語句閉包會把它語句的值當做結果回傳。

numbers.map({ number in 3 * number })

你可以通過參數位置而不是參數名字來參考參數——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式的時候，它可以直接跟在括號後面。

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

物件和類別

使用class和類別名稱來創建一個類別。類別中屬性的宣告和常數、變數宣告一樣，唯一的區別就是它們的上下文是類別。同樣，方法（method）和函式宣告也一樣。

class Shape {
    var numberOfSides = 0
    func simpleDescription() -> String {
        return "A shape with \(numberOfSides) sides."
    }
}

練習：使用let添加一個常數屬性，再添加一個接收一個參數的方法。

要創建一個類別的實體（instance），在類別名後面加上括號。使用點語法（dot syntax）來存取實體的屬性和方法。

var shape = Shape()
shape.numberOfSides = 7
var shapeDescription = shape.simpleDescription()

這個版本的Shape類別缺少了一些重要的東西：一個建構函式來初始化類別實體。使用init來創建一個建構函式。

class NamedShape {
    var numberOfSides: Int = 0
    var name: String

    init(name: String) {
        self.name = name
    }

    func simpleDescription() -> String {
        return "A shape with \(numberOfSides) sides."
    }
}

注意self被用來區別實體變數。當你創建實體的時候，像傳入函式參數一樣給類別傳入建構函式的參數。每個屬性都需要賦值——無論是通過宣告（就像numberOfSides）還是通過建構函式（就像name）。

如果你需要在刪除物件實體之前進行一些清理工作，使用deinit創建一個解構函式。

子類別的定義方法是在它們的類別名稱後面加上父類別的名稱，用冒號分開。創建類別的時候並不需要一個標準的根類別，所以你可以忽略父類別。

子類別如果要重寫父類別的方法的話，需要用override標記——如果沒有添加override就重寫父類別方法的話，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別中。

class Square: NamedShape {
    var sideLength: Double

    init(sideLength: Double, name: String) {
        self.sideLength = sideLength
        super.init(name: name)
        numberOfSides = 4
    }

    func area() ->  Double {
        return sideLength * sideLength
    }

    override func simpleDescription() -> String {
        return "A square with sides of length \(sideLength)."
    }
}
let test = Square(sideLength: 5.2, name: "my test square")
test.area()
test.simpleDescription()

練習：創建NamedShape的另一個子類別Circle，建構函式接收兩個參數，一個是半徑，一個是名稱，實作area和describe方法。

屬性可以有 getter 和 setter 。

class EquilateralTriangle: NamedShape {
    var sideLength: Double = 0.0

    init(sideLength: Double, name: String) {
        self.sideLength = sideLength
        super.init(name: name)
        numberOfSides = 3
    }

    var perimeter: Double {
    get {
        return 3.0 * sideLength
    }
    set {
        sideLength = newValue / 3.0
    }
    }

    override func simpleDescription() -> String {
        return "An equilateral triagle with sides of length \(sideLength)."
    }
}
var triangle = EquilateralTriangle(sideLength: 3.1, name: "a triangle")
triangle.perimeter
triangle.perimeter = 9.9
triangle.sideLength

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。

注意EquilateralTriangle類別的建構函式執行了三步：

設置子類別宣告的屬性值
呼叫父類別的建構函式
改變父類別定義的屬性值。其他的工作比如呼叫方法、getters 和 setters 也可以在這個階段完成。

如果你不需要計算屬性，但是仍然需要在設置一個新值之前或之後執行程式碼，使用willSet和didSet。

比如，下面的類別確保三角形的邊長總是和正方形的邊長相同。

class TriangleAndSquare {
    var triangle: EquilateralTriangle {
    willSet {
        square.sideLength = newValue.sideLength
    }
    }
    var square: Square {
    willSet {
        triangle.sideLength = newValue.sideLength
    }
    }
    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")
triangleAndSquare.square.sideLength
triangleAndSquare.triangle.sideLength
triangleAndSquare.square = Square(sideLength: 50, name: "larger square")
triangleAndSquare.triangle.sideLength

類別中的方法和一般的函式有一個重要的區別，函式的參數名只在函式內部使用，但是方法的參數名需要在呼叫的時候會被使用（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。

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

處理變數的可選值時，你可以在操作（比如方法、屬性和下標腳本）之前加?。如果?之前的值是nil，?後面的東西都會被忽略，並且整個表達式回傳nil。否則，?之後的東西都會被執行。在這兩種情況下，整個表達式的值也是一個可選值。

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

列舉和結構

使用enum來創建一個列舉。就像類別和其他所有命名型別一樣，列舉可以包含方法。

enum Rank: Int {
    case Ace = 1
    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

練習：寫一個函式，透過比較它們的原始值來比較兩個Rank值。

在上面的範例中，列舉原始值的型別是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。你也可以使用字串或者浮點數作為列舉的原始值。使用rawValue屬性來取得列舉值成員的原始值。

使用init?(rawValue:)這個初始化函式透過原始值來初始化一個列舉值的實體。

if let convertedRank = Rank(rawValue: 3) {
    let threeDescription = convertedRank.simpleDescription()
}

列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。

enum Suit {
    case Spades, Hearts, Diamonds, Clubs
    func simpleDescription() -> String {
        switch self {
        case .Spades:
            return "spades"
        case .Hearts:
            return "hearts"
        case .Diamonds:
            return "diamonds"
        case .Clubs:
            return "clubs"
        }
    }

}
let hearts = Suit.Hearts
let heartsDescription = hearts.simpleDescription()

練習：給Suit添加一個color方法，對spades和clubs回傳「black」，對hearts和diamonds回傳「red」。

注意，有兩種方式可以參考（refer）Hearts成員：給hearts常數賦值時，列舉成員Suit.Hearts需要用全名來參考，因為常數沒有顯式指定型別。在switch裡，列舉成員使用縮寫.Hearts來參考，因為self的值已經知道是一個Suit。已知變數型別的情況下你可以使用縮寫。

使用struct來創建一個結構。結構和類別有很多相同的地方，比如方法和建構函式。它們之間最大的一個區別就是結構是傳值，類別是傳參考。

struct Card {
    var rank: Rank
    var suit: Suit
    func simpleDescription() -> String {
        return "The \(rank.simpleDescription()) of \
        (suit.simpleDescription())"
    }
}
let threeOfSpades = Card(rank: .Three, suit: .Spades)
let threeOfSpadesDescription = threeOfSpades.simpleDescription()

練習：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。

一個列舉成員的實例可以有實例值。相同列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：列舉成員的原始值對於所有實例都是相同的，而且你是在定義列舉的時候設置原始值。

例如，考慮從伺服器獲取日出和日落的時間。伺服器會回傳正常結果或者錯誤資訊。

enum ServerResponse {
    case Result(String, String)
    case Error(String)
}

let success = ServerResponse.Result("6:00 am", "8:09 pm")
let failure = ServerResponse.Error("Out of cheese.")

switch success {
case let .Result(sunrise, sunset):
    let serverResponse = "Sunrise is at \(sunrise) and sunset is at \(sunset)."
case let .Error(error):
    let serverResponse = "Failure...  \(error)"
}

練習：給ServerResponse和switch添加第三種情況。

注意如何從ServerResponse中提取日出和日落時間。

協定和擴展

使用protocol來宣告一個協定。

protocol ExampleProtocol {
    var simpleDescription: String { get }
    mutating func adjust()
}

類別、列舉和結構都可以實作協定。

class SimpleClass: ExampleProtocol {
    var simpleDescription: String = "A very simple class."
    var anotherProperty: Int = 69105
    func adjust() {
        simpleDescription += "  Now 100% adjusted."
    }
}
var a = SimpleClass()
a.adjust()
let aDescription = a.simpleDescription

struct SimpleStructure: ExampleProtocol {
    var simpleDescription: String = "A simple structure"
    mutating func adjust() {
        simpleDescription += " (adjusted)"
    }
}
var b = SimpleStructure()
b.adjust()
let bDescription = b.simpleDescription

練習：寫一個實作這個協定的列舉。

注意宣告SimpleStructure時候mutating關鍵字用來標記一個會修改結構的方法。SimpleClass的宣告不需要標記任何方法因為類別中的方法經常會修改類別。

使用extension來為現有的型別添加功能，比如新的方法和參數。你可以使用擴展來改造定義在別處，甚至是從外部函式庫或者框架引入的一個型別，使得這個型別遵循某個協定。

extension Int: ExampleProtocol {
    var simpleDescription: String {
    return "The number \(self)"
    }
    mutating func adjust() {
        self += 42
    }
}
7.simpleDescription

練習：給Double型別寫一個擴展，添加absoluteValue功能。

你可以像使用其他命名型別一樣使用協定名稱——例如，創建一個有不同型別但是都實作一個協定的物件集合。當你處理型別是協定的值時，協定外定義的方法不可用。

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

即使protocolValue變數執行時的型別是simpleClass，編譯器會把它的型別當做ExampleProtocol。這表示你不能呼叫類別在它實作的協定之外實作的方法或者屬性。

泛型

在角括號裡寫一個名字來創建一個泛型函式或者型別。

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

你也可以創建泛型類別、列舉和結構。

// Reimplement the Swift standard library's optional type
enum OptionalValue<T> {
    case None
    case Some(T)
}
var possibleInteger: OptionalValue<Int> = .None
possibleInteger = .Some(100)

在型別名後面使用where來指定對型別的需求，比如，限定型別實作某一個協定，限定兩個型別是相同的，或者限定某個類別必須有一個特定的父類別

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

練習：修改anyCommonElements函式來創建一個函式，回傳一個陣列，內容是兩個序列的共有元素。

簡單起見，你可以忽略where，只在冒號後面寫協定或者類別名稱。<T: Equatable>和<T where T: Equatable>是等價的。