Swift中的那些运算符

接触 Swift 已经一年了，可是公司的项目还是不能用 Swift 来写。最近组长让我整理一些 Swift 的东西，做个内部分享，这是第一篇（以 2015年7月21 Swift2.0 版本为准）。

Swift 的操作运算符也是分为：一元、二元、三元。

一元	二元	三元
+（正）-（负） !（非） ++（自增） --（自减）	算数运算符：+,-,*,/, % 复合运算符：+=, -=, *=, /=, %=	a > b ? a : b

赋值运算符：

let b = 10
var a = 5
a = b
// a is now equal to 10

和C语言不同的是：Swift 的赋值运算不会有返回值。比如：

let (x, y) = (1, 2) //声明一个元组
// x is equal to 1, and y is equal to 2

if x = y {
    //这里会报错，因为 y 赋值给 x 不会有返回值，在 C 语言中，因为有返回值，可以判断 x 是否为空，这里也体现了 Swift 语言的安全性
}

算数运算符：

1 + 2       // equals 3
5 - 3       // equals 2
2 * 3       // equals 6
10.0 / 2.5  // equals 4.0

求余运算符：

8 % 2.5     // equals 0.5  （注：和 C 语言不同的是 Swift 可以对浮点数进行求余）

对浮点数求余示意图

自增、自减运算符：

++, -- （与 C 语言相同，不解释）

一元加减操作符：

就是数学中的正负，不解释。

let three = 3
let minusThree = -three       // minusThree equals -3
let plusThree = -minusThree   // plusThree equals 3, or "minus minus three"
let minusSix = -6
let alsoMinusSix = +minusSix  // alsoMinusSix equals -6

复合运算符：

+=, -=,  *=,  /=,  %= （不解释）

比较运算符：

1 == 1   // true, because 1 is equal to 1
2 != 1   // true, because 2 is not equal to 1
2 > 1    // true, because 2 is greater than 1
1 < 2    // true, because 1 is less than 2
1 >= 1   // true, because 1 is greater than or equal to 1
2 <= 1   // false, because 2 is not less than or equal to 1

使用例子：

let name = "world"
if name == "world" {
    print("hello, world")
} else {
    print("I'm sorry \(name), but I don't recognize you")
}
// prints "hello, world", because name is indeed equal to "world"

=== 和 !==恒等运算符：

    let view1: UIView = UIView()
    view1.backgroundColor = UIColor.redColor()
    let view2 = view1
    view2.backgroundColor = UIColor.blackColor()
    if view1 === view2 {
        print("view1 恒等于 view2")
    }

Xcode控制台输出

恒等于和恒不等于比较的是内存地址。改变 view1 和 view2 的背景色并不改变内存地址，所以 view1 恒等于 view2。恒不等就不再解释。

三元运算符：

跟 C 语言一样， 不解释。

let contentHeight = 40
let hasHeader = true
let rowHeight = contentHeight + (hasHeader ? 50 : 20)
// rowHeight is equal to 90

等同于：

let contentHeight = 40
let hasHeader = true
var rowHeight = contentHeight
if hasHeader {
    rowHeight = rowHeight + 50
} else {
    rowHeight = rowHeight + 20
}
// rowHeight is equal to 90

可选值联合运算符：

let defaultColorName = "red"
var userDefinedColorName: String?   // defaults to nil

var colorNameToUse = userDefinedColorName ?? defaultColorName
// userDefinedColorName is nil, so colorNameToUse is set to the default of "red"

userDefinedColorName = "green"
colorNameToUse = userDefinedColorName ?? defaultColorName

??操作符，先对可选值进行拆包，如果不为 nil 返回操作符前面的值，如果为空返回后者。

a ?? b 等价于 a != nil ? a! : b

范围运算符：

1...5 是 1，2，3，4，5
1..<5 是 1，2，3，4

逻辑运算符：

与 C 语言的一样。

非：

let allowedEntry = false
if !allowedEntry {
    print("ACCESS DENIED")
 }
 // prints "ACCESS DENIED"

与：

let enteredDoorCode = true
let passedRetinaScan = false
if enteredDoorCode && passedRetinaScan {
    print("Welcome!")
} else {
    print("ACCESS DENIED")
}
// prints "ACCESS DENIED"

或：

let hasDoorKey = false
let knowsOverridePassword = true
if hasDoorKey || knowsOverridePassword {
    print("Welcome!")
} else {
    print("ACCESS DENIED")
}
// prints "Welcome!"

高级操作：

按位操作符（~）：

let initialBits: UInt8 = 0b00001111
let invertedBits = ~initialBits  // equals 11110000

按位操作示意图

按位操作符就是对二进制的 0 和 1 进行取反，1变0，0变1.

按位与操作符（&）：

let firstSixBits: UInt8 = 0b11111100
let lastSixBits: UInt8  = 0b00111111
let middleFourBits = firstSixBits & lastSixBits  // equals 00111100

按位与操作符

按位或操作符（|）：

let someBits: UInt8 = 0b10110010
let moreBits: UInt8 = 0b01011110
let combinedbits = someBits | moreBits  // equals 11111110

按位或操作符示意图

按位异或操作符（^）：

let firstBits: UInt8 = 0b00010100
let otherBits: UInt8 = 0b00000101
let outputBits = firstBits ^ otherBits  // equals 00010001

按位异或操作符示意图

按位左移或右移运算符（<<、<<）：
和C语言一样，不解释。

重载操作运算符：

Swift 运算符可以对基本数据类型和进行操作，是不能对结构体进行操作的，如果想让结构体也能使用运算符进行操作，可以重载运算符。

 struct Vector2D {
    var x = 0.0, y = 0.0
}
 func + (left: Vector2D, right: Vector2D) -> Vector2D {
    return Vector2D(x: left.x + right.x, y: left.y + right.y)
}

let vector = Vector2D(x: 3.0, y: 1.0)
let anotherVector = Vector2D(x: 2.0, y: 4.0)
let combinedVector = vector + anotherVector
// combinedVector is a Vector2D instance with values of (5.0, 5.0)

如果需要重载一个一元操作符，那需要添加关键字 prefix or postfix,比如重载负号。

prefix func - (vector: Vector2D) -> Vector2D {
    return Vector2D(x: -vector.x, y: -vector.y)
} 

let positive = Vector2D(x: 3.0, y: 4.0)
let negative = -positive
// negative is a Vector2D instance with values of (-3.0, -4.0)
let alsoPositive = -negative
// alsoPositive is a Vector2D instance with values of (3.0, 4.0)

重载复合运算符：

func += (inout left: Vector2D, right: Vector2D) {
    left = left + right
}

var original = Vector2D(x: 1.0, y: 2.0)
let vectorToAdd = Vector2D(x: 3.0, y: 4.0)
original += vectorToAdd
// original now has values of (4.0, 6.0)

重载自增运算符：

prefix func ++ (inout vector: Vector2D) -> Vector2D {
    vector += Vector2D(x: 1.0, y: 1.0)
    return vector
}

var toIncrement = Vector2D(x: 3.0, y: 4.0)
let afterIncrement = ++toIncrement
// toIncrement now has values of (4.0, 5.0)
// afterIncrement also has values of (4.0, 5.0)

注意：赋值运算符=和三元运算符 a ? b : c不能被重载。

重载==运算符:

func == (left: Vector2D, right: Vector2D) -> Bool {
    return (left.x == right.x) && (left.y == right.y)
}
func != (left: Vector2D, right: Vector2D) -> Bool {
    return !(left == right)
}

let twoThree = Vector2D(x: 2.0, y: 3.0)
let anotherTwoThree = Vector2D(x: 2.0, y: 3.0)
if twoThree == anotherTwoThree {
    print("These two vectors are equivalent.")
}
// prints "These two vectors are equivalent."

自定义运算符:

是的，你没看错，Swift可以自定义运算符。自定义的运算符可以在全局使用。需要使用operator关键字。使用prefix, infix or postfix标记运算符使用的位置。

prefix operator +++ {}
prefix func +++ (inout vector: Vector2D) -> Vector2D {
    vector += vector
    return vector
}

var toBeDoubled = Vector2D(x: 1.0, y: 4.0)
let afterDoubling = +++toBeDoubled
// toBeDoubled now has values of (2.0, 8.0)
// afterDoubling also has values of (2.0, 8.0)

自定义操作符，可以定义操作符的关联性associativity和优先级precedence。associativity有三个值：left, right, none,默认是none。precedence默认值是：100。

infix operator +- { associativity left precedence 140 }
func +- (left: Vector2D, right: Vector2D) -> Vector2D {
    return Vector2D(x: left.x + right.x, y: left.y - right.y)
}
let firstVector = Vector2D(x: 1.0, y: 2.0)
let secondVector = Vector2D(x: 3.0, y: 4.0)
let plusMinusVector = firstVector +- secondVector
// plusMinusVector is a Vector2D instance with values of (4.0, -2.0)

好了，下篇见～