认真认识Swift

1、诞生

Apple-swift-logo.png

Swift是Apple在WWDC2014所发布的一门编程语言，用来撰写OS X和iOS应用程序。在设计Swift时，官方就有意和Objective-C共存，Objective-C是Apple操作系统在导入Swift前使用的编程语言。
Swift是供iOS和OS X应用编程的新编程语言，基于C和Objective-C，而却没有C的一些兼容约束。Swift采用了安全的编程模式，并通过添加新鲜的功能来使得编程更加简单、灵活和有趣。界面则基于广受人民群众爱戴的Cocoa和Cocoa Touch框架，展示了软件开发的新方向。
2010 年 7 月LLVM 编译器的原作者暨苹果开发者工具部门总监克里斯·拉特纳（Chris Lattner - Swift创始人)开始着手 Swift 编程语言的工作，还有一个 dogfooding 团队大力参与其中。至2014年6月发表，Swift大约历经4年的开发期。苹果宣称Swift的特点是：快速、现代、安全、互动，且全面优于Objective-C语言。Xcode Playgrounds功能是Swift为苹果开发工具带来的最大创新，该功能提供强大的互动效果，能让Swift源代码在撰写过程中能实时显示出其运行结果。拉特纳本人强调，Playgrounds很大程度是受到布雷特·维克多（Bret Victor）理念的启发。
Go to check details

2、发展历史

2015年6月8日，苹果于WWDC2015上宣布，Swift将开放源代码，包括编译器和标准库。
2015年12月3日，苹果宣布开源Swift，并支持Linux，苹果在新网站Swift.org和托管网站Github上开源了Swift，但苹果的app store并不支持开源的Swift，只支持苹果官方的swift版本，官方版本会在新网站Swift.org上定期与开源版本同步。

3、特点

• Swift取消了OC的指针及其他不安全访问的使用，并舍弃OC早期套用Smalltalk的语法，全面改为句点表示法（dot-notation）。同许多脚本语言一样，Swift可以推断变量类型(类型推导,var, variant）。同时，它提供了类似C++、C#的命名空间（namespace）、泛型（generic）、运算对象重载（operator overloading）。Swift被简单的形容为 “没有C的OC”。

• 类型与变量
  在Cocoa( Mac OS X的开发环境 )与Cocoa Touch( iPhone OS的开发环境 )的环境下，许多共用的类都放在FoundationKit库下，这些类别包含了NSString 字符串库（使用 Unicode），还有集合类别 NSArray 与 NSDictionary。OC 提供了语法糖（syntactic sugar）的方式让这些对象可以集成在同一个语言里。例如NSString之间合并的表示法如下:

NSString *str = @"what a,"; str = [str stringByAppendingString:@"nice day"];

在Swift里, 字符串的合并可以用加法（+）运算对象作为第一优先级对象（First-class citizen）的方式直接完成, 上述的例子可以简化为:

var str = "what a,"
 str += " nice day"

过去Cocoa（以及Cocoa Touch）的架构总是被分成两种版本:

• 可变的（mutable），也就是可以在运行时期（runtime）改变
• 不可变的（immutable），其初始值不可改变。
  例如 NSArray 与 NSMutableArray 就是数组的两种版本。

在Swift语言里仍延续这个传统，但更简化。

• 使用let 关键字去设置常量（constant variable）
• Mutable对象则使用 var 关键字

Swift语言使用类似C#或Javascript的var定义变量，但特性又不尽相同：

• Swift不会直接指派初始值给变量，即变量不会有默认值，所以使用var变量之前必须先初始化，不然会发生编译时期的错误。

• 为了方便使用，Swift还提供Optional的定义来宣告nil-free references。宣告Optional只需要在类型后面加上问号（?）即可。一旦var变量宣告为Optional的，其初始值就会被默认为nil。Optional本质上是enum，有定义None和Some两种类型，nil即是Optional.None

• 库、运行时期与部署
  Swift在 Mac OS 和 iOS 平台可以和 Objective-C 使用相同的运行时期（runtime）。这意味着Swift程序可以运行于目前已存在的平台之上，包含 iOS6以上 和 OS X 10.8以上 都可以运行Swift的程序,Swift和Objective-C的代码可并存于单一程序内, 这种延伸就如同 C 和 C++ 的关系一样。
  为了争取大量的开发人员并重复使用已存在的代码，Xcode 6 允许在 app target 导入 Objective-C 文件供给 Swift 使用，通过 Objective-C 的桥接头文件（bridging header）来暴露给 Swift。当开发人员添加 Swift 文件到现有的 Objective-C 应用程序时，Xcode 会自动创建这些头文件。例如，一个 Swift 知名的类别 "TestClass" 可用于 Objective-C 的方式 #import "TestClass.h"

• 存储器管理
  Swift全面使用自动引用计数（ARC）来管理存储器，替换过去Objective-C的垃圾回收机制。过去在Objective-C中，强引用（strong reference）即为非ARC中的retain，而弱引用（weak reference）即为非ARC中的assign。为了解决循环引用的问题，Swift提供unowned，不能设定为optional types，不能加上问号（?）或惊叹号（!）

• 除错以及其他元素
  Xcode的除错机制针对Swift语言提供REPL（Read-Eval-Print Loop）环境，可以利用Swift语法来评估或与其他程序交互，使Swift编程具有类似Python与Ruby交互性接口（Interactive Shell）

• 类似Objective-C的地方

• 基本数值类型（numeric types）大致相同 (例如Int, UInt, Float, Double)

• 大量的C运算对象被移出Swift, 但又引入一些新运算对象

• 大括号被用于组群陈述（group statements)

• 变量的赋值使用等于符号, 但比较则使用(==)运算对象,还有一个新的运算对象,(===)被用来判断常数或变量之间是否为同一对象的实例

• 中括号（[]）用于数组的表示, 可以根据索引值（index）来进行元素（element）的访问

• 控制陈述, for, while, if, switch 与Ojbective-C都十分类似, 但有延伸功能, 比如 for in 用于集合的轮询，switch 还可以接受非整数的cases条件值, 诸如此类

• 不同于Objective-C之处

• 陈述句不须再使用分号（;）做为结束，但分号还是可以在一行以内作为两行不同代码的分隔

• 头文件（Header files）不再需要

• 强类型（strong type）

• 类型推导

• 支持泛型编程

• 函数为第一级类型，这意味着函数可以作为其他函数的参数与返回值

• 运算对象可在类别内重新定义 (运算对象重载)，可以生成新的运算对象

• 字符串全方面支持 Unicode，某些字符甚至可以成为语言的名称

• 许多C语言过去的语法也被改变:

  • 不再存在指针
  • Assignments不再回传值，正确写法是 if (i==0) ，一般容易误写成** if (i=0) **会造成编译时期错误
  • 在switch的区块内不需要再使用break叙述句。另外，case后面都需要有可执行的代码（C或C++可连续使用多个case而不需要额外的代码），否则会发生编译错误
  • 变量和常数都要被初始化，而且数组的界限也要确认清楚
  • 溢出（overflows）的问题。C语言没有强制整数类型（signed integers）的界限，常常在运行时间发生问题。Swift可以通过整数类型的max或min属性获取最大值或最小值

4、示例程序

变量的宣告方式如下：

var smallMa = 120
var smallHe = 127.3
var smallYang: Double = 247.3

用 let 声明常量的方式如下:

let age = 22
let birthday = 1994
let cow = "I am a cow,I eat greens"
let milk = " (age + birthday) "

Swift不支持隐式类型转换，因此数与字符串之间要以显式类型转换：

let tom = "The weight of tom is "
let jerry = 250
let tableWidth = tom + String(jerry)

不能少的Hello World：

print("Hello, world") 

可以使用Unicode字符，例如在文本内容有不同语言的文字时就可以放心添加，不必担心出现无法解读的乱码:

let 人 = ["王亮": 67, "李梅": 28, "盖伦": 33, "李青": 25]
for (name, age) in 人 {
    print("\(name)是\(age) 岁。")
}

** Playground **log:

图片.png

5、参考资料

• Swift 学习指引
• Swift 编程语言