Swift 教程

基础内容

Swift 是一门全新的用于开发 iOS, OS X 以及 watchOS 应用的编程语言。不过，如果你有 C 或者Objective-C 语言开发经验的话，Swift 的许多地方都会让你感到熟悉。

Swift 为所有 C 和 Objective-C 的类型提供了自己的版本，包括整型值的 Int ，浮点数值的 Double 和 Float ，布尔量值的 Bool ，字符串值的 String 。如同集合类型中描述的那样， Swift 同样也为三个主要的集合类型提供了更高效的版本， Array ， Set 和 Dictionary 。

和 C 一样，Swift 用变量存储和调用值，通过变量名来做区分。Swift 中也大量采用了值不可变的变量，它们就是所谓的常量，但是它们比 C 中的常量更加给力。当你所处理的值不需要更改时，使用常量会让你的代码更加安全、简洁地表达你的意图。

除了我们熟悉的类型以外，Swift 还增加了 Objective-C 中没有的类型，比如元组。元组允许你来创建和传递一组数据。你可以利用元组在一个函数中以单个复合值的形式返回多个值。

Swift 还增加了可选项，用来处理没有值的情况。可选项意味着要么“这里有一个值，它等于 x”要么“这里根本没有值”。可选项类似于 Objective-C 中的 nil 指针，但是不只是类，可选项也可以用在所有的类型上。可选项比 Objective-C 中的 nil 指针更安全、更易读，他也是 Swift 语言中许多重要功能的核心。

可选项充分证明了 Swift 是一门类型安全的语言。Swift 帮助你明确代码可以操作值的类型。如果你的一段代码预期得到一个 String ，类型会安全地阻止你不小心传入 Int 。在开发过程中，这个限制能帮助你在开发过程中更早地发现并修复错误。

1 常量和变量

常量和变量把名字（例如 maximumNumberOfLoginAttempts 或者 welcomeMessage ）和一个特定类型的值（例如数字 10 或者字符串 “Hello”）关联起来。常量的值一旦设置好便不能再被更改，然而变量可以在将来被设置为不同的值。

1.1 声明常量和变量

常量和变量必须在使用前被声明，使用关键字 let 来声明常量，使用关键字 var 来声明变量。这里有一个如何利用常量和变量记录用户登录次数的栗子：

let maximumNumberOfLoginAttempts = 10 
var currentLoginAttempt = 0

这段代码可以读作：

“声明一个叫做 maximumNumberOfLoginAttempts 的新常量，并设置值为 10 。然后声明一个叫做 currentLoginAttempt 的新变量, 并且给他一个初始值 0。”

在这个栗子中，登录次数允许的最大值被声明为一个常量，因为最大值永远不会更改。当前尝试登录的次数被声明为一个变量，因为这个值在每次登录尝试失败之后会递增。

你可以在一行中声明多个变量或常量，用逗号分隔：

var x = 0.0, y = 0.0, z = 0.0
var a = 0, b = "0", c = true

在你的代码中，如果存储的值不会改变，请用 let 关键字将之声明为一个常量。只有储存会改变的值时才使用变量。

1.2 类型标注

你可以在声明一个变量或常量的时候提供类型标注，来明确变量或常量能够储存值的类型。添加类型标注的方法是在变量或常量的名字后边加一个冒号，再跟一个空格，最后加上要使用的类型名称。

下面这个栗子给一个叫做 welcomeMessage 的变量添加了类型标注，明确这个变量可以存储 String 类型的值。

var welcomeMessage: String

声明中的冒号的意思是“是…类型”，所以上面的代码可以读作：

“声明一个叫做 welcomMessage 的变量，他的类型是 String ”

我们说“类型是 String ”就意味着“可以存储任何 String 值”。也可以理解为“这类东西”（或者“这种东西”）可以被存储进去。

现在这个 welcomeMessage 变量就可以被设置到任何字符串中而不会报错了：

welcomeMessage = "Hello"

你可以在一行中定义多个相关的变量为相同的类型，用逗号分隔，只要在最后的变量名字后边加上类型标注。

var red, green, blue: Double

实际上，你并不需要经常使用类型标注。如果你在定义一个常量或者变量的时候就给他设定一个初始值，那么 Swift 就像类型安全和类型推断中描述的那样，几乎都可以推断出这个常量或变量的类型。在上面 welcomeMessage 的栗子中，没有提供初始值，所以 welcomeMessage 这个变量使用了类型标注来明确它的类型而不是通过初始值的类型推断出来的。

1.3 命名常量和变量

常量和变量的名字几乎可以使用任何字符，甚至包括 Unicode 字符：

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

常量和变量的名字不能包含空白字符、数学符号、箭头、保留的（或者无效的）Unicode 码位、连线和制表符。也不能以数字开头，尽管数字几乎可以使用在名字其他的任何地方。

一旦你声明了一个确定类型的常量或者变量，就不能使用相同的名字再次进行声明，也不能让它改存其他类型的值。常量和变量之间也不能互换。

如果你需要使用 Swift 保留的关键字来给常量或变量命名，可以使用反引号（ ` ）包围它来作为名称。总之，除非别无选择，避免使用关键字作为名字除非你确实别无选择。

你可以把现有变量的值更改为其他相同类型的值。在这个栗子中 friendlyWelcome 的值从 “Hello!” 改变为 “Bonjour!”

var friendlyWelcome = "Hello!"
friendlyWelcome = "Bonjour!"
// friendlyWelcome 现在是 "Bonjour!"

不同于变量，常量的值一旦设定则不能再被改变。尝试这么做将会在你代码编译时导致报错：

let languageName = "Swift"
languageName = "Swift++"
// this is a compile-time error - languageName cannot be changed

1.4 输出常量和变量

你可以使用 print(_:separator:terminator:) 函数来打印当前常量和变量中的值。

print(friendlyWelcome)
// 输出 "Bonjour!"

print(_:separator:terminator:) 是一个用来把一个或者多个值用合适的方式输出的全局函数。比如说，在 Xcode 中 print(_:separator:terminator:) 函数输出的内容会显示在Xcode的 “console” 面板上。 separator(多个输出中间的分隔符) 和 terminator（输出值末尾的字符） 形式参数有默认值，所以你可以在调用这个函数的时候忽略它们。默认来说，函数通过在行末尾添加换行符来结束输出。要想输出不带换行符的值，那就传一个空的换行符作为结束——比如说， print(someValue, terminator: "") 。更多关于带有默认值的形式参数信息，见默认形式参数值。

Swift 使用字符串插值 的方式来把常量名或者变量名当做占位符加入到更长的字符串中，然后让 Swift 用常量或变量的当前值替换这些占位符。将常量或变量名放入圆括号中并在括号前使用反斜杠将其转义：

print("The current value of friendlyWelcome is \(friendlyWelcome)")
// 输出 "The current value of friendlyWelcome is Bonjour!"

2 注释

使用注释来将不需要执行的文本放入的代码当中，作为标记或者你自己的提醒。当 Swift 编译器在编译代码的时候会忽略掉你的注释。

Swift 中的注释和 C 的注释基本相同。单行注释用两个斜杠开头（ // ）： 多行的注释以一个斜杠加一个星号开头（ /* ），以一个星号加斜杠结尾( */ )。 和 C 中的多行注释不同的是， Swift 语言中的多行的注释可以内嵌在其它的多行注释之中，你可以在多行注释中先开启一个注释块，接着再开启另一个注释块。然后关闭第二个注释块，再关闭第一个注释块。

/* 这是第一个多行注释的开头
/* 这是第二个嵌套在内的注释块 */
这是第一个注释块的结尾*/

内嵌多行注释，可以便捷地注释掉一大段代码块，即使这段代码块中已经有了多行注释。

3 分号

和许多其他的语言不同，Swift 并不要求你在每一句代码结尾写分号（ ; ），当然如果你想写的话也没问题。总之，如果你想在一行里写多句代码，分号还是需要的。

let cat = "🐱"; print(cat)
// 输出 "🐱"

4 整数

整数就是没有小数部分的数字，比如 42 和 -23 。整数可以是有符号（正，零或者负），或者无符号（正数或零）。

Swift 提供了 8，16，32 和 64 位编码的有符号和无符号整数，这些整数类型的命名方式和 C 相似，例如 8 位无符号整数的类型是 UInt8 ，32 位有符号整数的类型是 Int32 。与 Swift 中的其他类型相同，这些整数类型也用开头大写命名法。

4.1 整数范围

你可以通过 min 和 max 属性来访问每个整数类型的最小值和最大值：

let minValue = UInt8.min // 最小值是 0, 值的类型是 UInt8
let maxValue = UInt8.max // 最大值是 255, 值得类型是 UInt8

这些属性的值都是自适应大小的数字类型（比如说上边栗子里的 UInt8 ）并且因此可以在表达式中与在其他相同类型值同用。

4.2 Int

在大多数情况下，你不需要在你的代码中为整数设置一个特定的长度。Swift 提供了一个额外的整数类型： Int ，它拥有与当前平台的原生字相同的长度。

• 在32位平台上， Int 的长度和 Int32 相同。
• 在64位平台上， Int 的长度和 Int64 相同。

除非你需操作特定长度的整数，否则请尽量在代码中使用 Int 作为你的整数的值类型。这样能提高代码的统一性和兼容性，即使在 32 位的平台上， Int 也可以存 -2,147,483,648 到 2,147,483,647 之间的任意值，对于大多数整数区间来说完全够用了。

4.3 UInt

Swift 也提供了一种无符号的整数类型， UInt ，它和当前平台的原生字长度相同。

• 在32位平台上， UInt 长度和 UInt32 长度相同。
• 在64位平台上， UInt 长度和 UInt64 长度相同。

只在的确需要存储一个和当前平台原生字长度相同的无符号整数的时候才使用 UInt 。其他情况下，推荐使用 Int ，即使已经知道存储的值都是非负的。如同类型安全和类型推断中描述的那样，统一使用 Int 会提高代码的兼容性，同时可以避免不同数字类型之间的转换问题，也符合整数的类型推断。

5 浮点数

浮点数是有小数的数字，比如 3.14159 , 0.1 , 和 -273.15 。 浮点类型相比整数类型来说能表示更大范围的值，可以存储比 Int 类型更大或者更小的数字。Swift 提供了两种有符号的浮点数类型。

• Double代表 64 位的浮点数。
• Float 代表 32 位的浮点数。

Double 有至少 15 位数字的精度，而 Float 的精度只有 6 位。具体使用哪种浮点类型取决于你代码需要处理的值范围。在两种类型都可以的情况下，推荐使用 Double 类型。

6 类型安全和类型推断

Swift 是一门类型安全的语言。类型安全的语言可以让你清楚地知道代码可以处理的值的类型。如果你的一部分代码期望获得 String ，你就不能错误的传给它一个 Int 。

因为 Swift 是类型安全的，他在编译代码的时候会进行类型检查，任何不匹配的类型都会被标记为错误。这会帮助你在开发阶段更早的发现并修复错误。

当你操作不同类型的值时，类型检查能帮助你避免错误。当然，这并不意味着你得为每一个常量或变量声明一个特定的类型。如果你没有为所需要的值进行类型声明，Swift 会使用类型推断的功能推断出合适的类型。通过检查你给变量赋的值，类型推断能够在编译阶段自动的推断出值的类型。

因为有了类型推断，Swift 和 C 以及 Objective-C 相比，只需要少量的类型声明。其实常量和变量仍然需要明确的类型，但是大部分的声明工作 Swift 会帮你做。

在你为一个变量或常量设定一个初始值的时候，类型推断就显得更加有用。它通常在你声明一个变量或常量同时设置一个初始的字面量（文本）时就已经完成。（字面量就是会直接出现在你代码中的值，比如下边代码中的 42 和 3.14159 。）

举个栗子，如果你给一个新的常量设定一个 42 的字面量，而且没有说它的类型是什么，Swift 会推断这个常量的类型是 Int ，因为你给这个常量初始化为一个看起来像是一个整数的数字。

let meaningOfLife = 42
// meaningOfLife is inferred to be of type Int

同样，如果你没有为一个浮点值的字面量设定类型，Swift 会推断你想创建一个 Double 。

let pi = 3.14159
// pi is inferred to be of type Double

Swift 在推断浮点值的时候始终会选择 Double （而不是 Float ）。

如果你在一个表达式中将整数和浮点数结合起来， Double 会从内容中被推断出来。

let anotherPi = 3 + 0.14159
// anotherPi is also inferred to be of type Double

这字面量 3 没有显式的声明它的类型，但因为后边有一个浮点类型的字面量，所以这个类型就被推断为 Double 。

7 数值型字面量

整数型字面量可以写作：

• 一个十进制数，没有前缀
• 一个二进制数，前缀是 0b
• 一个八进制数，前缀是 0o
• 一个十六进制数，前缀是 0x

下面的这些所有整数字面量的十进制值都是 17 ：

let decimalInteger = 17
let binaryInteger = 0b10001 // 17 in binary notation
let octalInteger = 0o21 // 17 in octal notation
let hexadecimalInteger = 0x11 // 17 in hexadecimal notation

浮点字面量可以是十进制（没有前缀）或者是十六进制（前缀是 0x ）。小数点两边必须有至少一个十进制数字（或者是十六进制的数字）。十进制的浮点字面量还有一个可选的指数，用大写或小写的 e 表示；十六进制的浮点字面量必须有指数，用大写或小写的 p 来表示。

十进制数与 exp 的指数，结果就等于基数乘以 10exp：

• 1.25e2 意味着 1.25 x 102, 或者 125.0 .
• 1.25e-2 意味着 1.25 x 10-2, 或者 0.0125 .

十六进制数与 exp 指数，结果就等于基数乘以2exp：

• 0xFp2 意味着 15 x 22, 或者 60.0 .
• 0xFp-2 意味着 15 x 2-2, 或者 3.75 .

下面的这些浮点字面量的值都是十进制的 12.1875 ：

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

数值型字面量也可以增加额外的格式使代码更加易读。整数和浮点数都可以添加额外的零或者添加下划线来增加代码的可读性。下面的这些格式都不会影响字面量的值。

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

8 数值类型转换

通常来讲，即使我们知道代码中的整数变量和常量是非负的，我们也会使用 Int 类型。经常使用默认的整数类型可以确保你的整数常量和变量可以直接被复用并且符合整数字面量的类型推测。

只有在特殊情况下才会使用整数的其他类型，例如需要处理外部长度明确的数据或者为了优化性能、内存占用等其他必要情况。在这些情况下，使用指定长度的类型可以帮助你及时发现意外的值溢出和隐式记录正在使用数据的本质。

8.1 整数转换

不同整数的类型在变量和常量中存储的数字范围是不同的。 Int8 类型的常量或变量可以存储的数字范围是 -128~127，而 UInt8 类型的常量或者变量能存储的数字范围是 0~255 。如果数字超出了常量或者变量可存储的范围，编译的时候就会报错：

let cannotBeNegative: UInt8 = -1
// UInt8 cannot store negative numbers, and so this will report an error
let tooBig: Int8 = Int8.max + 1
// Int8 cannot store a number larger than its maximum value,
// and so this will also report an error

因为每个数值类型可存储的值的范围不同，你必须根据不同的情况进行数值类型的转换。这种选择性使用的方式可以避免隐式转换的错误并使你代码中的类型转换意图更加清晰。

要将一种数字类型转换成另外一种类型，你需要用当前值来初始化一个期望的类型。在下面的栗子中，常量 twoThousand 的类型是 UInt16 ，而常量 one 的类型是 UInt8 。他们不能直接被相加在一起，因为他们的类型不同。所以，这里让 UInt16 (one ) 创建一个新的 UInt16 类型并用 one 的值初始化，这样就可以在原来的地方使用了。

let twoThousand: UInt16 = 2_000
let one: UInt8 = 1
let twoThousandAndOne = twoThousand + UInt16(one)

因为加号两边的类型现在都是 UInt16 ，所以现在是可以相加的。输出的常量（ twoThousandAndOne ）被推断为 UInt16 类型，因为他是两个 UInt16 类型的和。

SomeType(ofInitialValue) 是调用 Swift 类型初始化器并传入一个初始值的默认方法。在语言的内部， UInt16 有一个初始化器，可以接受一个 UInt8 类型的值，所以这个初始化器可以用现有的 UInt8来创建一个新的 UInt16 。这里需要注意的是并不能传入任意类型的值，只能传入 UInt16 内部有对应初始化器的值。不过你可以扩展现有的类型来让它可以接收其他类型的值（包括自定义类型），请参考扩展 。

8.2 整数和浮点数转换

整数和浮点数类型的转换必须显式地指定类型：

let three = 3
let pointOneFourOneFiveNine = 0.14159
let pi = Double(three) + pointOneFourOneFiveNine
// pi equals 3.14159, and is inferred to be of type Double

在这里，常量 three 的值被用来创建一个类型为 Double 的新的值，所以加号两边的值的类型是相同的。没有这个转换，加法就无法进行。

浮点转换为整数也必须显式地指定类型。一个整数类型可以用一个 Double 或者 Float 值初始化。

let integerPi = Int(pi)
// integerPi equals 3, and is inferred to be of type Int

在用浮点数初始化一个新的整数类型的时候，数值会被截断。也就是说 4.75 会变成 4 ， -3.9 会变为 -3 。

结合数字常量和变量的规则与结合数字字面量的规则不同，字面量 3 可以直接和字面量 0.14159 相加，因为数字字面量本身没有明确的类型。它们的类型只有在编译器需要计算的时候才会被推测出来。

9 类型别名

类型别名可以为已经存在的类型定义了一个新的可选名字。用 typealias 关键字定义类型别名。

当你根据上下文的语境想要给类型一个更有意义的名字的时候，类型别名会非常高效，例如处理外部资源中特定长度的数据时：

typealias AudioSample = UInt16

一旦为类型创建了一个别名，你就可以在任何使用原始名字的地方使用这个别名。

var maxAmplitudeFound = AudioSample.min
// maxAmplitudeFound is now 0

在这个栗子中， AudioSample 就是 UInt16 的别名，因为这个别名的存在，我们调用 AudioSample.min 其实就是在调用 Int16.min ，在这里变量 maxAmplitudeFound 被提供了一个初始值 0 。

10 布尔值

Swift 有一个基础的布尔量类型，就是 Bool ，布尔量被作为逻辑值来引用，因为他的值只能是真或者假。Swift为布尔量提供了两个常量值， true 和 false 。

let orangesAreOrange = true
let turnipsAreDelicious = false

上面的两个类型 orangesAreOrange 和 turnipsAreDelicious ，被推断为 Bool ，因为它们使用布尔量来初始化。对于上文中的 Int 和 Double ，当你在创建的他们的时候设置为 true 或 false ，那么就不必给这个常量或者变量声明为 Bool 类型。初始化常量或者变量的时候，如果值的类型已知，类型推断会把 Swift 代码变的更加整洁和易读。

当你处理条件语句的时候例如 if 语句时，布尔值就会变得非常有用：

if turnipsAreDelicious {
    print("Mmm, tasty turnips!")
} else {
    print("Eww, turnips are horrible.")
}
// prints "Eww, turnips are horrible."

Swift 的类型安全机制会阻止你用一个非布尔量的值替换掉 Bool 。下面的栗子中报告了一个发生在编译时的错误：

let i = 1
if i {
    // this example will not compile, and will report an error
}

然而，下边的这个例子就是可行的：

let i = 1
if i == 1 {
    // this example will compile successfully
}

这里 i == 1 的比较结果是一个 Bool 类型，所以第二个栗子可以通过类型检查。类似 i == 1 这样的比较请参考基本运算符。

与 Swift 中其他的类型安全示例一样，这个方法可以避免错误的发生并确保这块代码的意图清晰。

11 元组

元组把多个值合并成单一的复合型的值。元组内的值可以是任何类型，而且可以不必是同一类型。

在下面的示例中， (404, “Not Found”) 是一个描述了 HTTP 状态代码 的元组。HTTP 状态代码是当你请求网页的时候 web 服务器返回的一个特殊值。当你请求不存在的网页时，就会返回 404 Not Found

let http404Error = (404, "Not Found")
// http404Error is of type (Int, String), and equals (404, "Not Found")

(404, “Not Found”) 元组把一个 Int 和一个 String 组合起来表示 HTTP 状态代码的两种不同的值：数字和人类可读的描述。他可以被描述为“一个类型为 (Int, String) 的元组”

任何类型的排列都可以被用来创建一个元组，他可以包含任意多的类型。例如 (Int, Int, Int) 或者 (String, Bool) ，实际上，任何类型的组合都是可以的。

你也可以将一个元组的内容分解成单独的常量或变量，这样你就可以正常的使用它们了：

let (statusCode, statusMessage) = http404Error
print("The status code is \(statusCode)")
// prints "The status code is 404"
print("The status message is \(statusMessage)")
// prints "The status message is Not Found"

当你分解元组的时候，如果只需要使用其中的一部分数据，不需要的数据可以用下滑线（ _ ）代替：

let (justTheStatusCode, _) = http404Error
print("The status code is \(justTheStatusCode)")
// prints "The status code is 404"

另外一种方法就是利用从零开始的索引数字访问元组中的单独元素：

print("The status code is \(http404Error.0)")
// prints "The status code is 404"
print("The status message is \(http404Error.1)")
// prints "The status message is Not Found"

你可以在定义元组的时候给其中的单个元素命名：

let http200Status = (statusCode: 200, description: "OK")

在命名之后，你就可以通过访问名字来获取元素的值了：

print("The status code is \(http200Status.statusCode)")
// prints "The status code is 200"
print("The status message is \(http200Status.description)")
// prints "The status message is OK"

作为函数返回值时，元组非常有用。一个用来获取网页的函数可能会返回一个 (Int, String) 元组来描述是否获取成功。相比只能返回一个类型的值，元组能包含两个不同类型值，他可以让函数的返回信息更有用。更多内容请参考多返回值的函数。

元组在临时的值组合中很有用，但是它们不适合创建复杂的数据结构。如果你的数据结构超出了临时使用的范围，那么请建立一个类或结构体来代替元组。更多信息请参考类和结构体。

12 可选项

在 C 和 Objective-C 中，没有可选项的概念。在 Objective-C 中有一个近似的特性，一个方法可以返回一个对象或者返回 nil 。 nil 的意思是“缺少一个可用对象”。然而，他只能用在对象上，却不能作用在结构体，基础的 C 类型和枚举值上。对于这些类型，Objective-C 会返回一个特殊的值（例如 NSNotFound ）来表示值的缺失。这种方法是建立在假设调用者知道这个特殊的值并记得去检查他。然而，Swift 中的可选项就可以让你知道任何类型的值的缺失，他并不需要一个特殊的值。

下面的栗子演示了可选项如何作用于值的缺失，Swift 的 Int 类型中有一个初始化器，可以将 String 值转换为一个 Int 值。然而并不是所有的字符串都可以转换成整数。字符串 “123” 可以被转换为数字值 123 ，但是字符串 “hello, world” 就显然不能转换为一个数字值。

在下面的栗子中，试图利用初始化器将一个 String 转换为 Int ：

let possibleNumber = "123"
let convertedNumber = Int(possibleNumber)
// convertedNumber is inferred to be of type "Int?", or "optional Int"

因为这个初始化器可能会失败，所以他会返回一个可选的 Int ，而不是 Int 。可选的 Int 写做 Int? ，而不是 Int 。问号明确了它储存的值是一个可选项，意思就是说它可能包含某些 Int 值，或者可能根本不包含值。（他不能包含其他的值，例如 Bool 值或者 String 值。它要么是 Int 要么什么都没有。）

12.1 nil

你可以通过给可选变量赋值一个 nil 来将之设置为没有值：

var serverResponseCode: Int? = 404
// serverResponseCode contains an actual Int value of 404
serverResponseCode = nil
// serverResponseCode now contains no value

nil 不能用于非可选的常量或者变量，如果你的代码中变量或常量需要作用于特定条件下的值缺失，可以给他声明为相应类型的可选项。

如果你定义的可选变量没有提供一个默认值，变量会被自动设置成 nil 。

var surveyAnswer: String?
// surveyAnswer is automatically set to nil

Swift 中的 nil 和Objective-C 中的 nil 不同，在 Objective-C 中 nil 是一个指向不存在对象的指针。在 Swift中， nil 不是指针，他是值缺失的一种特殊类型，任何类型的可选项都可以设置成 nil 而不仅仅是对象类型。

12.2 If 语句以及强制展开

你可以利用 if 语句通过比较 nil 来判断一个可选中是否包含值。利用相等运算符 （ == ）和不等运算符（ != ）。

如果一个可选有值，他就“不等于” nil ：

if convertedNumber != nil {
    print("convertedNumber contains some integer value.")
}
// prints "convertedNumber contains some integer value."

一旦你确定可选中包含值，你可以在可选的名字后面加一个感叹号 （ ! ） 来获取值，感叹号的意思就是说“我知道这个可选项里边有值，展开吧。”这就是所谓的可选值的强制展开。

if convertedNumber != nil {
    print("convertedNumber has an integer value of \(convertedNumber!).")
}
// prints "convertedNumber has an integer value of 123."

12.3 可选项绑定

可以使用可选项绑定来判断可选项是否包含值，如果包含就把值赋给一个临时的常量或者变量。可选绑定可以与 if 和 while 的语句使用来检查可选项内部的值，并赋值给一个变量或常量。 if 和 while 语句的更多详细描述，请参考控制流。

在 if 语句中，这样书写可选绑定：

if let constantName = someOptional { 
    statements 
} 

你可以像上面这样使用可选绑定而不是强制展开来重写 possibleNumber 这个例子：

if let actualNumber = Int(possibleNumber) {
    print("\'\(possibleNumber)\' has an integer value of \(actualNumber)")
} else {
    print("\'\(possibleNumber)\' could not be converted to an integer")
}
// prints "'123' has an integer value of 123"

代码可以读作：

“如果 Int(possibleNumber) 返回的可选 Int 包含一个值，将这个可选项中的值赋予一个叫做 actualNumber 的新常量。”

如果转换成功，常量 actualNumber 就可以用在 if 语句的第一个分支中，他早已被可选内部的值进行了初始化，所以这时就没有必要用 ! 后缀来获取里边的值。在这个栗子中 actualNumber 被用来输出转换后的值。

常量和变量都可以使用可选项绑定，如果你想操作 if 语句中第一个分支的 actualNumber 的值，你可以写 if var actualNumber 来代替，可选项内部包含的值就会被设置为一个变量而不是常量。

你可以在同一个 if 语句中包含多可选项绑定，用逗号分隔即可。如果任一可选绑定结果是 nil 或者布尔值为 false ，那么整个 if 判断会被看作 false 。下面的两个 if 语句是等价的：

if let firstNumber = Int("4"), let secondNumber = Int("42"), firstNumber < secondNumber && secondNumber < 100 {
    print("\(firstNumber) < \(secondNumber) < 100")
}
// Prints "4 < 42 < 100"
 
if let firstNumber = Int("4") {
    if let secondNumber = Int("42") {
        if firstNumber < secondNumber && secondNumber < 100 {
            print("\(firstNumber) < \(secondNumber) < 100")
        }
    }
}
// Prints "4 < 42 < 100"

如同提前退出中描述的那样，使用 if 语句创建的常量和变量只在if语句的函数体内有效。相反，在 guard 语句中创建的常量和变量在 guard 语句后的代码中也可用。

12.4 隐式展开可选项

如上所述，可选项明确了常量或者变量可以“没有值”。可选项可以通过 if 语句来判断是否有值，如果有值的话可以通过可选项绑定来获取里边的值。

有时在一些程序结构中可选项一旦被设定值之后，就会一直拥有值。在这种情况下，就可以去掉检查的需求，也不必每次访问的时候都进行展开，因为它可以安全的确认每次访问的时候都有一个值。

这种类型的可选项被定义为隐式展开可选项。通过在声明的类型后边添加一个叹号（ String! ）而非问号（ String? ） 来书写隐式展开可选项。

在可选项被定义的时候就能立即确认其中有值的情况下，隐式展开可选项非常有用。如同无主引用和隐式展开的可选属性中描述的那样，隐式展开可选项主要被用在 Swift 类的初始化过程中。

隐式展开可选项是后台场景中通用的可选项，但是同样可以像非可选值那样来使用，每次访问的时候都不需要展开。下面的栗子展示了在访问被明确为 String 的可选项展开值时，可选字符串和隐式展开可选字符串的行为区别：

let possibleString: String? = "An optional string."
let forcedString: String = possibleString! // requires an exclamation mark
 
let assumedString: String! = "An implicitly unwrapped optional string."
let implicitString: String = assumedString // no need for an exclamation mark

你可以把隐式展开可选项当做在每次访问它的时候被给予了自动进行展开的权限，你可以在声明可选项的时候添加一个叹号而不是每次调用的时候在可选项后边添加一个叹号。

如果你在隐式展开可选项没有值的时候还尝试获取值，会导致运行错误。结果和在没有值的普通可选项后面加一个叹号一样。

你可以像对待普通可选一样对待隐式展开可选项来检查里边是否包含一个值：

if assumedString != nil {
    print(assumedString)
}
// prints "An implicitly unwrapped optional string."

你也可以使用隐式展开可选项通过可选项绑定在一句话中检查和展开值：

if let definiteString = assumedString {
    print(definiteString)
}
// prints "An implicitly unwrapped optional string."

不要在一个变量将来会变为 nil 的情况下使用隐式展开可选项。如果你需要检查一个变量在生存期内是否会变为 nil ，就使用普通的可选项。

13 错误处理

在程序执行阶段，你可以使用错误处理机制来为错误状况负责。

相比于可选项的通过值是否缺失来判断程序的执行正确与否，而错误处理机制能允许你判断错误的形成原因，在必要的情况下，还能将你的代码中的错误传递到程序的其他地方。

当一个函数遇到错误情况，他会抛出一个错误，这个函数的访问者会捕捉到这个错误，并作出合适的反应。

func canThrowAnError() throws {
    // this function may or may not throw an error
}

通过在函数声明过程当中加入 throws 关键字来表明这个函数会抛出一个错误。当你调用了一个可以抛出错误的函数时，需要在表达式前预置 try 关键字。

Swift 会自动将错误传递到它们的生效范围之外，直到它们被 catch 分句处理。

do {
    try canThrowAnError()
    // no error was thrown
} catch {
    // an error was thrown
}

do 语句创建了一个新的容器范围，可以让错误被传递到到不止一个的 catch 分句里。

下面的栗子演示了如何利用错误处理机制处理不同的错误情况：

func makeASandwich() throws {
    // ...
}
 
do {
    try makeASandwich()
    eatASandwich()
} catch Error.OutOfCleanDishes {
    washDishes()
} catch Error.MissingIngredients(let ingredients) {
    buyGroceries(ingredients)
}

在上面的栗子中，在没有干净的盘子或者缺少原料的情况下，方法 makeASandwich() 就会抛出一个错误。由于 makeASandwich() 的抛出，方法的调用被包裹在了一个 try 的表达式中。通过将方法的调用包裹在 do 语句中，任何抛出来的错误都会被传递到预先提供的 catch 分句中。

如果没有错误抛出，方法 eatASandwich() 就会被调用，如果有错误抛出且满足 Error.OutOfCleanDishes 这个条件，方法 washDishes() 就会被执行。如果一个错误被抛出，而它又满足 Error.MissingIngredients 的条件，那么 buyGroceries(_:) 就会协同被 catch 模式捕获的 [String] 值一起调用。

有关抛出，捕获和错误传递的更详细信息请参考错误处理。

14 断言和先决条件

断言和先决条件用来检测运行时发生的事情。你可以使用它们来保证在执行后续代码前某必要条件是满足的。如果布尔条件在断言或先决条件中计算为 true ，代码就正常继续执行。如果条件计算为 false ，那么程序当前的状态就是非法的；代码执行结束，然后你的 app 终止。

你可以使用断言和先决条件来验证那些你在写代码时候的期望和假定，所以你可以包含它们作为你代码的一部分。断言能够帮助你在开发的过程中找到错误和不正确的假定，先决条件帮助你探测产品的问题。在运行时帮助你额外验证你的期望，断言和先决条件同样是代码中好用的证明形式。不同于在上文错误处理中讨论的，断言和先决条件并不用于可回复或者期望的错误。由于错误断言或先决条件显示非法的程序状态，所以没办法来抓取错误断言。

使用断言和先决条件不能代替你代码中小概率非法情况的处理设计。总之，使用他们来强制数据和状态正确会让你的 app 在有非法状态时终止的更可预料，并帮助你更好的 debug。在检测到异常状态时尽可能快地停止执行同样能够帮助你减小由于异常状态造成的损失。

断言和先决条件的不同之处在于他们什么时候做检查：断言只在 debug 构建的时候检查，但先决条件则在 debug 和生产构建中生效。在生产构建中，断言中的条件不会被计算。这就是说你可以在开发的过程当中随便使用断言而无需担心影响生产性能。

14.1 使用断言进行调试

断言会在运行的时候检查一个逻辑条件是否为 true 。顾名思义，断言可以“断言”一个条件是否为真。你可以使用断言确保在运行其他代码之前必要的条件已经被满足。如果条件判断为 true，代码运行会继续进行；如果条件判断为 false，代码运行结束，你的应用也就中止了。

如果你的代码在调试环境下触发了一个断言，例如你在 Xcode 中创建并运行一个应用，你可以明确的知道不可用的状态发生在什么地方，还能检查断言被触发时你的应用的状态。另外，断言还允许你附加一条调试的信息。

你可以使用全局函数 assert(_:_:) 函数来写断言。向 assert(_:_:) 函数传入一个结果为 true 或者 false 的表达式以及一条会在结果为 false 的时候显式的信息：

let age = -3
assert(age >= 0, "A person's age cannot be less than zero")
// this causes the assertion to trigger, because age is not >= 0

在这个例子当中，代码执行只要在 if age >= 0 评定为 true 时才会继续，就是说，如果 age 的值非负。如果 age 的值是负数，在上文的代码当中， age >= 0 评定为 false ，断言就会被触发，终止应用。

断言信息可以删掉如果你想的话，就像下边的栗子：

assert(age >= 0)

如果代码已经检查了条件，你可以使用 assertionFailure(_:file:line:) 函数来标明断言失败，比如：

if age > 10 {
    print("You can ride the roller-coaster or the ferris wheel.")
} else if age > 0 {
    print("You can ride the ferris wheel.")
} else {
    assertionFailure("A person's age can't be less than zero.")
}

14.2 强制先决条件

在你代码中任何条件可能潜在为假但必须肯定为真才能继续执行的地方使用先决条件。比如说，使用先决条件来检测下标没有越界，或者检测函数是否收到了一个合法的值。

你可以通过调用 precondition(_:_:file:line:) 函数来写先决条件。给这个函数传入表达式计算为 true 或 false ，如果条件的结果是 false 信息就会显示出来。比如说：

// In the implementation of a subscript...
precondition(index > 0, "Index must be greater than zero.")

你可以调用 preconditionFailure(_:file:line:) 函数来标明错误发生了——比如说，如果 switch 的默认情况被选中，但所有的合法输入数据应该被其他 switch 的情况处理。

如果你在不检查模式编译（ -Ounchecked ），先决条件不会检查。编译器假定先决条件永远为真，并且它根据你的代码进行优化。总之， fatalError(_:file:line:) 函数一定会终止执行，无论你优化设定如何。

你可以在草拟和早期开发过程中使用 fatalError(_:file:line:) 函数标记那些还没实现的功能，通过使用 fatalError(“Unimplemented”) 来作为代替。由于致命错误永远不会被优化，不同于断言和先决条件，你可以确定执行遇到这些临时占位永远会停止。

基本运算符

运算符是一种用来检查、改变或者合并值的特殊符号或组合符号。举例来说，加运算符（ + ）能够把两个数字相加（比如 let i = 1 + 2 ）。更复杂的栗子包括逻辑与运算 && 比如 if enteredDoorCode && passedRetinaScan 。

Swift 在支持 C 中的大多数标准运算符的同时也增加了一些排除常见代码错误的能力。赋值符号（ = ）不会返回值，以防它被误用于等于符号（ == ）的意图上。算数符号（ + , - , * , / , % 以及其他）可以检测并阻止值溢出，以避免你在操作比储存类型允许的范围更大或者更小的数字时得到各种奇奇怪怪的结果。如同 溢出操作符 中描述的那样，你可以通过使用 Swift 的溢出操作符来选择进入值溢出行为模式。

Swift 提供了两种 C 中没有的区间运算符（ a..<b 和 a…b ），来让你便捷表达某个范围的值。

这个章节叙述了 Swift 语言当中常见的运算符。高级运算符 则涵盖了 Swift 中的高级运算符，同时描述了如何定义你自己的运算符以及在你自己的类当中实现标准运算符。

1 专门用语

运算符包括一元、二元、三元：

• 一元运算符对一个目标进行操作（比如 -a ）。一元前缀运算符在目标之前直接添加（比如 !b ），同时一元后缀运算符直接在目标末尾添加（比如 c! ）。
• 二元运算符对两个目标进行操作（比如 2 + 3 ）同时因为它们出现在两个目标之间，所以是中缀。
• 三元运算符操作三个目标。如同 C，Swift语言也仅有一个三元运算符，三元条件运算符（ a ? b : c ）。

受到运算符影响的值叫做操作数。在表达式 1 + 2 中， + 符号是一个二元运算符，其中的两个值 1 和 2 就是操作数。

2 赋值运算符

赋值运算符（ a = b ）可以初始化或者更新 a 为 b 的值：

let b = 10
var a = 5
a = b
// a 的值现在是 10

如果赋值符号右侧是拥有多个值的元组，它的元素将会一次性地拆分成常量或者变量：

let (x, y) = (1, 2)
// x 等于 1, 同时 y 等于 2

与 Objective-C 和 C 不同，Swift 的赋值符号自身不会返回值。下面的语句是不合法的：

if x = y {
    // 这是不合法的, 因为 x = y 并不会返回任何值。
}

这个特性避免了赋值符号 (=) 被意外地用于等于符号 (==) 的实际意图上。Swift 通过让 if x = y 非法来帮助你避免这类的错误在你的代码中出现。

3 算术运算符

Swift 对所有的数字类型支持四种标准算术运算符：

• 加 ( + )
• 减 ( - )
• 乘 ( * )
• 除 ( / )

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

与 C 和 Objective-C 中的算术运算符不同，Swift 算术运算符默认不允许值溢出。你可以选择使用 Swift 的溢出操作符（比如 a &+ b ）来行使溢出行为。参见 溢出操作符 加法运算符同时也支持 String 的拼接：

"hello, " + "world" // equals "hello, world"

3.1 余数运算符

余数运算符（ a % b ）可以求出多少个 b 的倍数能够刚好放进 a 中并且返回剩下的值（就是我们所谓的余数）。

余数运算符（ % ）同样会在别的语言中称作取模运算符。总之，严格来讲的话这个行为对应着 Swift 中对负数的操作，所以余数要比模取更合适。

3.2 一元减号运算符

数字值的正负号可以用前缀 – 来切换，我们称之为 一元减号运算符：

let three = 3
let minusThree = -three // minusThree equals -3
let plusThree = -minusThree // plusThree equals 3, or "minus minus three"

一元减号运算符（ - ）直接在要进行操作的值前边放置，不加任何空格。

3.3 一元加号运算符

一元加号运算符 （ + ）直接返回它操作的值，不会对其进行任何的修改：

let minusSix = -6
let alsoMinusSix = +minusSix // alsoMinusSix equals -6

尽管一元加号运算符实际上什么也不做，你还是可以对正数使用它来让你的代码对一元减号运算符来说显得更加对称。

4 组合赋值符号

如同 C ，Swift 提供了由赋值符号（ = ）和其他符号组成的 组合赋值符号 。一个加赋值符号的栗子 （ += ）：

var a = 1
a += 2
// a is now equal to 3

表达式 a += 2 其实就是 a = a + 2 的简写。效率上来讲，加号和赋值符号组合成的一个运算符能够同时进行这两个操作。

组合运算符不会返回任何值。举例来说，你不能写成这样 let b = a += 2 。这个与前边提到的增量和减量符号的行为不同。

5 比较运算符

Swift 支持所有 C 的标准比较运算符：

• 相等 ( a == b )
• 不相等 ( a != b )
• 大于 ( a > b )
• 小于 ( a < b )
• 大于等于 ( a >= b )
• 小于等于 ( a <= b )

Swift 同时也提供两个等价运算符（ === 和 !== ），你可以使用它们来判断两个对象的引用是否相同。参考 类和结构体 章节来了解更多。

每个比较运算符都会返回一个 Bool 值来表示语句是否为真：

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

比较运算符通常被用在条件语句当中，比如说 if 语句：

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"

你同样可以比较拥有同样数量值的元组，只要元组中的每个值都是可比较的。比如说， Int 和 String 都可以用来比较大小，也就是说 (Int,String) 类型的元组就可以比较。一般来说， Bool 不能比较，这意味着包含布尔值的元组不能用来比较大小。

元组以从左到右的顺序比较大小，一次一个值，直到找到两个不相等的值为止。如果所有的值都是相等的，那么就认为元组本身是相等的。比如说：

(1, "zebra") < (2, "apple")   // true because 1 is less than 2
(3, "apple") < (3, "bird")    // true because 3 is equal to 3, and "apple" is less than "bird"
(4, "dog") == (4, "dog")      // true because 4 is equal to 4, and "dog" is equal to "dog"

Swift 标准库包含的元组比较运算符仅支持小于七个元素的元组。要比较拥有七个或者更多元素的元组，你必须自己实现比较运算符。

6 三元条件运算符

三元条件运算符是一种有三部分的特殊运算，它看起来是这样的： question ? answer1 : answer2 。这是一种基于 question 是真还是假来选择两个表达式之一的便捷写法。如果 question 是真，则会判断为 answer1 并且返回它的值；否则，它判断为 answer2 并且返回它的值。

三元条件运算符就是下边代码的简写：

if question {
    answer1
} else {
    answer2
}

这里有一个栗子，它计算一个表格的行高。行高应该是比内容的高度高50点，如果行有标题的话。要是没有标题，就比内容高20点：

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

三元条件运算符提供了一个非常有效的简写来决策要两个表达式之间选哪个。总之，使用三元条件运算符要小心。它的简洁性会导致你代码重用的时候失去易读的特性。避免把多个三元条件运算符组合到一句代码当中。

7 合并空值运算符

合并空值运算符 （ a ?? b ）如果可选项 a 有值则展开，如果没有值，是 nil ，则返回默认值 b 。表达式 a 必须是一个可选类型。表达式 b 必须与 a 的储存类型相同。

合并空值运算符是下边代码的缩写：

a != nil ? a! : b

上边的代码中，三元条件运算符强制展开（ a! ）储存在 a 中的值，如果 a 不是 nil 的话，否则就返回 b 的值。合并空值运算符提供了更加优雅的方式来封装这个条件选择和展开操作，让它更加简洁易读。

如果 a 的值是非空的， b 的值将不会被考虑。这就是所谓的 短路计算 。

下边的栗子使用了合并空值运算符来在默认颜色名和可选的用户定义颜色名之间做选择：

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 变量被定义为可选的 String ，默认为 nil 。由于 userDefinedColorName 是一个可选类型，你可以使用合并空值运算符来控制它的值。在上边的栗子当中，这个运算符被用来决定 String 类型的变量 colorNameToUse 的初始值。因为 userDefinedColorName 是 nil ，表达式 userDefinedColorName ?? defaultColorName 返回了 defaultColorName 的值， “red” 。

如果你给 userDefinedColorName 指定一个非空的值然后让合并空值运算符在检查一次，那么 userDefinedColorName 中封装的值将会替换掉默认值：

userDefinedColorName = "green"
colorNameToUse = userDefinedColorName ?? defaultColorName
// userDefinedColorName is not nil, so colorNameToUse is set to "green"

8 区间运算符

Swift 包含了两个 区间运算符 ，他们是表示一个范围的值的便捷方式。

8.1 闭区间运算符

闭区间运算符（ a…b ）定义了从 a 到 b 的一组范围，并且包含 a 和 b 。 a 的值不能大于 b 。

在遍历你需要用到的所有数字时，使用闭区间运算符是个不错的选择，比如说在 for-in 循环当中：

for index in 1...5 {
    print("\(index) times 5 is \(index * 5)")
}
// 1 times 5 is 5
// 2 times 5 is 10
// 3 times 5 is 15
// 4 times 5 is 20
// 5 times 5 is 25

8.2 半开区间运算符

半开区间运算符（ a..<b ）定义了从 a 到 b 但不包括 b 的区间，即 半开 ，因为它只包含起始值但并不包含结束值。（十奶注：其实就是左闭右开区间。）如同闭区间运算符， a 的值也不能大于 b ，如果 a 与 b 的值相等，那返回的区间将会是空的。

半开区间在遍历基于零开始序列比如说数组的时候非常有用，它从零开始遍历到数组长度（但是不包含）：

let names = ["Anna", "Alex", "Brian", "Jack"]
let count = names.count
for i in 0..<count {
    print("Person \(i + 1) is called \(names[i])")
}
// Person 1 is called Anna
// Person 2 is called Alex
// Person 3 is called Brian
// Person 4 is called Jack

注意数组包含四个元素，但是 0..<count 只遍历到 3（元素序号的最大值），因为这是一个半开区间。

8.3 单侧区间

闭区间有另外一种形式来让区间朝一个方向尽可能的远——比如说，一个包含数组所有元素的区间，从索引 2 到数组的结束。在这种情况下，你可以省略区间运算符一侧的值。因为运算符只有一侧有值，所以这种区间叫做单侧区间。比如说：

for name in names[2...] {
    print(name)
}
// Brian
// Jack
 
for name in names[...2] {
    print(name)
}
// Anna
// Alex
// Brian

半开区间运算符同样可以有单侧形式，只需要写它最终的值。和你两侧都包含值一样，最终的值不是区间的一部分。举例来说

for name in names[..<2] {
    print(name)
}
// Anna
// Alex

单侧区间可以在其他上下文中使用，不仅仅是下标。你不能遍历省略了第一个值的单侧区间，因为遍历根本不知道该从哪里开始。你可以遍历省略了最终值的单侧区间；总之，由于区间无限连续，你要确保给循环添加一个显式的条件。你同样可以检测单侧区间是否包含特定的值，就如下面的代码所述。

let range = ...5
range.contains(7)   // false
range.contains(4)   // true
range.contains(-1)  // true

9 逻辑运算符

逻辑运算符可以修改或者合并布尔逻辑值 true 和 false 。Swift 支持三种其他基于 C 的语言也包含的标准逻辑运算符

• 逻辑 非 ( !a )
• 逻辑 与 ( a && b )

• 逻辑 或 ( a

  b )

9.1 逻辑非运算符

逻辑非运算符（ !a ）会转换布尔值，把 true 变成 false ， 把 false 变成 true 。

逻辑非运算符是一个前缀运算符，它直接写在要进行运算的值前边，不加空格。读作“非 a ”，如同下边的栗子：

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

这句 if !allowedEntry 可以读作“如果不允进入。”后边的代码只有 “不允许进入” 为真才会执行； 比如说现在 allowedEntry 为 false 。

在这个栗子当中，要注意布尔量的常量和变量名能够帮助你保持代码的可读和简洁，同时也要避免双重否定或者其他奇奇怪怪的逻辑语句。

9.2 逻辑与运算符

逻辑与运算符（ a && b ）需要逻辑表达式的两个值都为 true ，整个表达式的值才为 true 。

如果任意一个值是 false ，那么整个表达式的结果会是 false 。事实上，如果第一个值是 false ，那么第二个值就会被忽略掉了，因为它已经无法让整个表达式再成为 true 。这就是所谓的 短路计算 。

这个栗子依据两个 Bool 值判断只有它们都为 true 时才允许访问：

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

9.3 逻辑或运算符

如同上文中的逻辑与运算符，逻辑或运算符也使用短路计算来判断表达式。如果逻辑或运算符左侧的表达式为 true ，那么右侧则不予考虑了，因为它不会影响到整个逻辑表达式的结果。

在下边的栗子当中，第一个 Bool 值（ hasDoorKey ）是 false ，但是第二个值 （ knowsOverridePassword ） 是 true 。由于有一个值是 true ，这整个逻辑表达式的值同样被判断为 true ， 所以访问被允许：

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

9.4 混合逻辑运算

你可以组合多个逻辑运算符来创建一个更长的组合表达式：

if enteredDoorCode && passedRetinaScan || hasDoorKey || knowsOverridePassword {
    print("Welcome!")
} else {
    print("ACCESS DENIED")
}
// prints "Welcome!"

如果我们输入了正确的密码并通过了视网膜扫描，或者如果我们有合法的钥匙或者我们知道紧急超驰密码，就允许进入。

基于 enteredDoorCode ， passedRetinaScan ，和 hasDoorKey 的值，前两个子表达式都是 false 。总之，紧急超驰密码是知道的，所以整个组合的表达式仍然被评定为 true 。

Swift 语言中逻辑运算符 && 和

是左相关的，这意味着多个逻辑运算符组合的表达式会首先计算最左边的子表达式。

9.5 显式括号

很多时候虽然不被要求，但使用括号还是很有用的，这能让复杂的表达式更容易阅读。在上文当中的门禁栗子里，把前边部分的表达式用圆括号括起来就会让整个组合表达式的意图更加明显：

if (enteredDoorCode && passedRetinaScan) || hasDoorKey || knowsOverridePassword {
    print("Welcome!")
} else {
    print("ACCESS DENIED")
}
// prints "Welcome!"

圆括号把前边的两个值单独作为一部分来考虑，这样使整个表达式的意图清晰明显。组合表达式的输出并没有改变，但是整个意图变得清晰易读。可读性永远是第一位的；当需要的时候，使用圆括号让你的意图更加明确。

字符和字符串

字符串是例如”hello, world”，”albatross”这样的有序的Character（字符）类型的值的集合。通过String类型来表示。 一个String的内容可以用许多方式读取，包括作为一个Character值的集合。

Swift 的String和Character类型提供了快速和兼容 Unicode 的方式供你的代码使用。创建和操作字符串的语法与 C 语言中字符串操作相似，轻量并且易读。 字符串连接操作只需要简单地通过+符号将两个字符串相连即可。与 Swift 中其他值一样，能否更改字符串的值，取决于其被定义为常量还是变量。你也可以在字符串内插过程中使用字符串插入常量、变量、字面量表达成更长的字符串，这样可以很容易的创建自定义的字符串值，进行展示、存储以及打印。

尽管语法简易，但String类型是一种快速、现代化的字符串实现。 每一个字符串都是由编码无关的 Unicode 字符组成，并支持访问字符的多种 Unicode 表示形式（representations）。

注意： Swift 的String类型与 Foundation NSString类进行了无缝桥接。Foundation 也可以对String进行扩展，暴露在NSString中定义的方法。 这意味着，如果你在String中调用这些NSString的方法，将不用进行转换。 更多关于在 Foundation 和 Cocoa 中使用String的信息请查看 Using Swift with Cocoa and Objective-C (Swift 4)。

1 字符串字面量

你可以在代码里使用一段预定义的字符串值作为字符串字面量。字符串字面量是由一对双引号包裹着的具有固定顺序的字符集。

字符串字面量可以用于为常量和变量提供初始值：

let someString = "Some string literal value"

注意someString常量通过字符串字面量进行初始化，Swift 会推断该常量为String类型。

1.1 多行字符串字面量

如果你需要一个字符串是跨越多行的，那就使用多行字符串字面量 —— 由一对三个双引号包裹着的具有固定顺序的文本字符集：

let quotation = """
The White Rabbit put on his spectacles.  "Where shall I begin,
please your Majesty?" he asked.

"Begin at the beginning," the King said gravely, "and go on
till you come to the end; then stop."
"""

一个多行字符串字面量包含了所有的在开启和关闭引号（””“）中的行。这个字符从开启引号(“”“)之后的第一行开始，到关闭引号(“”“)之前为止。这就意味着字符串开启引号之后(“”“)或者结束引号(“”“)之前都没有换行符号。（译者：下面两个字符串其实是一样的，虽然第二个使用了多行字符串的形式）

let singleLineString = "These are the same."
let multilineString = """
These are the same.
"""

如果你的代码中，多行字符串字面量包含换行符的话，则多行字符串字面量中也会包含换行符。如果你想换行，以便加强代码的可读性，但是你又不想在你的多行字符串字面量中出现换行符的话，你可以用在行尾写一个反斜杠()作为续行符。

let softWrappedQuotation = """
The White Rabbit put on his spectacles.  "Where shall I begin, \
please your Majesty?" he asked.

"Begin at the beginning," the King said gravely, "and go on \
till you come to the end; then stop."
"""

为了让一个多行字符串字面量开始和结束于换行符，请将换行写在第一行和最后一行，例如：

let lineBreaks = """

This string starts with a line break.
It also ends with a line break.

"""

一个多行字符串字面量能够缩进来匹配周围的代码。关闭引号(“”“)之前的空白字符串告诉Swift编译器其他各行多少空白字符串需要忽略。然而，如果你在某行的前面写的空白字符串超出了关闭引号(“”“)之前的空白字符串，则超出部分将被包含在多行字符串字面量中。

在上面的例子中，尽管整个多行字符串字面量都是缩进的（源代码缩进），第一行和最后一行没有以空白字符串开始（实际的变量值）。中间一行的缩进用空白字符串（源代码缩进）比关闭引号(“”“)之前的空白字符串多，所以，它的行首将有4个空格。

2 字面量中的特殊字符

字符串字面量可以包含以下特殊字符：

• 转义字符\0(空字符)、\(反斜线)、\t(水平制表符)、\n(换行符)、\r(回车符)、"(双引号)、'(单引号)。
• Unicode 标量，写成\u{n}(u为小写)，其中n为任意一到八位十六进制数且可用的 Unicode 位码。

下面的代码为各种特殊字符的使用示例。 wiseWords常量包含了两个双引号。 dollarSign、blackHeart和sparklingHeart常量演示了三种不同格式的 Unicode 标量：

let wiseWords = "\"Imagination is more important than knowledge\" - Einstein"
// "Imageination is more important than knowledge" - Enistein
let dollarSign = "\u{24}"             // $，Unicode 标量 U+0024
let blackHeart = "\u{2665}"           // ♥，Unicode 标量 U+2665
let sparklingHeart = "\u{1F496}"      // 💖，Unicode 标量 U+1F496

由于多行字符串字面量使用了三个双引号，而不是一个，所以你可以在多行字符串字面量里直接使用双引号（”）而不必加上转义符（\）。要在多行字符串字面量中使用 “”” 的话，就需要使用至少一个转义符（\）：

let threeDoubleQuotes = """
Escaping the first quote \"""
Escaping all three quotes \"\"\"
"""

3 初始化空字符串

要创建一个空字符串作为初始值，可以将空的字符串字面量赋值给变量，也可以初始化一个新的String实例：

var emptyString = ""               // 空字符串字面量
var anotherEmptyString = String()  // 初始化方法
// 两个字符串均为空并等价。

您可以通过检查其Bool类型的isEmpty属性来判断该字符串是否为空：

if emptyString.isEmpty {
    print("Nothing to see here")
}
// 打印输出："Nothing to see here"

4 字符串可变性

您可以通过将一个特定字符串分配给一个变量来对其进行修改，或者分配给一个常量来保证其不会被修改：

var variableString = "Horse"
variableString += " and carriage"
// variableString 现在为 "Horse and carriage"

let constantString = "Highlander"
constantString += " and another Highlander"
// 这会报告一个编译错误 (compile-time error) - 常量字符串不可以被修改。

在 Objective-C 和 Cocoa 中，您需要通过选择两个不同的类(NSString和NSMutableString)来指定字符串是否可以被修改。

5 字符串是值类型

Swift 的String类型是值类型。 如果您创建了一个新的字符串，那么当其进行常量、变量赋值操作，或在函数/方法中传递时，会进行值拷贝。 任何情况下，都会对已有字符串值创建新副本，并对该新副本进行传递或赋值操作。 值类型在 结构体和枚举是值类型 中进行了详细描述。

Swift 默认字符串拷贝的方式保证了在函数/方法中传递的是字符串的值。 很明显无论该值来自于哪里，都是您独自拥有的。 您可以确信传递的字符串不会被修改，除非你自己去修改它。

在实际编译时，Swift 编译器会优化字符串的使用，使实际的复制只发生在绝对必要的情况下，这意味着您将字符串作为值类型的同时可以获得极高的性能。

6 使用字符

您可通过for-in循环来遍历字符串，获取字符串中每一个字符的值：

for character in "Dog!🐶" {
    print(character)
}
// D
// o
// g
// !
// 🐶

for-in循环在 For 循环 中进行了详细描述。

另外，通过标明一个Character类型并用字符字面量进行赋值，可以建立一个独立的字符常量或变量：

let exclamationMark: Character = "!"

字符串可以通过传递一个值类型为Character的数组作为自变量来初始化：

let catCharacters: [Character] = ["C", "a", "t", "!", "🐱"]
let catString = String(catCharacters)
print(catString)
// 打印输出："Cat!🐱"

7 连接字符串和字符

字符串可以通过加法运算符（+）相加在一起（或称“连接”）创建一个新的字符串：

let string1 = "hello"
let string2 = " there"
var welcome = string1 + string2
// welcome 现在等于 "hello there"

您也可以通过加法赋值运算符 (+=) 将一个字符串添加到一个已经存在字符串变量上：

var instruction = "look over"
instruction += string2
// instruction 现在等于 "look over there"

您可以用append()方法将一个字符附加到一个字符串变量的尾部：

let exclamationMark: Character = "!"
welcome.append(exclamationMark)
// welcome 现在等于 "hello there!"

您不能将一个字符串或者字符添加到一个已经存在的字符变量上，因为字符变量只能包含一个字符。

如果你需要使用多行字符串字面量来拼接字符串，并且你需要字符串每一行都以换行符结尾，包括最后一行：

let badStart = """
one
two
"""
let end = """
three
"""
print(badStart + end)
// 打印两行:
// one
// twothree

let goodStart = """
one
two

"""
print(goodStart + end)
// 打印三行:
// one
// two
// three

上面的代码，把 badStart 和 end 拼接起来的字符串非我们想要的结果。因为 badStart 最后一行没有换行符，它与 end 的第一行结合到了一起。相反的，goodStart 的每一行都以换行符结尾，所以它与 end 拼接的字符串总共有三行，正如我们期望的那样。

8 字符串插值

字符串插值是一种构建新字符串的方式，可以在其中包含常量、变量、字面量和表达式。字符串字面量和多行字符串字面量都可以使用字符串插值。 您插入的字符串字面量的每一项都在以反斜线为前缀的圆括号中：

let multiplier = 3
let message = "\(multiplier) times 2.5 is \(Double(multiplier) * 2.5)"
// message 是 "3 times 2.5 is 7.5"

在上面的例子中，multiplier作为(multiplier)被插入到一个字符串常量量中。 当创建字符串执行插值计算时此占位符会被替换为multiplier实际的值。

multiplier的值也作为字符串中后面表达式的一部分。 该表达式计算Double(multiplier) * 2.5的值并将结果 (7.5) 插入到字符串中。 在这个例子中，表达式写为(Double(multiplier) * 2.5)并包含在字符串字面量中。

插值字符串中写在括号中的表达式不能包含非转义反斜杠 ()，并且不能包含回车或换行符。不过，插值字符串可以包含其他字面量。

9 Unicode

Unicode是一个国际标准，用于文本的编码和表示。 它使您可以用标准格式表示来自任意语言几乎所有的字符，并能够对文本文件或网页这样的外部资源中的字符进行读写操作。 Swift 的String和Character类型是完全兼容 Unicode 标准的。

9.1 Unicode 标量

Swift 的String类型是基于 Unicode 标量 建立的。 Unicode 标量是对应字符或者修饰符的唯一的21位数字，例如U+0061表示小写的拉丁字母(LATIN SMALL LETTER A)(“a”)，U+1F425表示小鸡表情(FRONT-FACING BABY CHICK) (“🐥”)。

注意： Unicode 码位(code poing) 的范围是U+0000到U+D7FF或者U+E000到U+10FFFF。Unicode 标量不包括 Unicode 代理项(surrogate pair) 码位，其码位范围是U+D800到U+DFFF。

注意不是所有的21位 Unicode 标量都代表一个字符，因为有一些标量是留作未来分配的。已经代表一个典型字符的标量都有自己的名字，例如上面例子中的LATIN SMALL LETTER A和FRONT-FACING BABY CHICK。

9.2 可扩展的字形群集

每一个 Swift 的Character类型代表一个可扩展的字形群。 一个可扩展的字形群是一个或多个可生成人类可读的字符 Unicode 标量的有序排列。 举个例子，字母é可以用单一的 Unicode 标量é(LATIN SMALL LETTER E WITH ACUTE, 或者U+00E9)来表示。然而一个标准的字母e(LATIN SMALL LETTER E或者U+0065) 加上一个急促重音(COMBINING ACTUE ACCENT)的标量(U+0301)，这样一对标量就表示了同样的字母é。 这个急促重音的标量形象的将e转换成了é。

在这两种情况中，字母é代表了一个单一的 Swift 的Character值，同时代表了一个可扩展的字形群。 在第一种情况，这个字形群包含一个单一标量；而在第二种情况，它是包含两个标量的字形群：

let eAcute: Character = "\u{E9}"                         // é
let combinedEAcute: Character = "\u{65}\u{301}"          // e 后面加上  ́
// eAcute 是 é, combinedEAcute 是 é

可扩展的字符群集是一个灵活的方法，用许多复杂的脚本字符表示单一的Character值。 例如，来自朝鲜语字母表的韩语音节能表示为组合或分解的有序排列。 在 Swift 都会表示为同一个单一的Character值：

let precomposed: Character = "\u{D55C}"                  // 한
let decomposed: Character = "\u{1112}\u{1161}\u{11AB}"   // ᄒ, ᅡ, ᆫ
// precomposed 是 한, decomposed 是 한

可拓展的字符群集可以使包围记号(例如COMBINING ENCLOSING CIRCLE或者U+20DD)的标量包围其他 Unicode 标量，作为一个单一的Character值：

let enclosedEAcute: Character = "\u{E9}\u{20DD}"
// enclosedEAcute 是 é⃝

地域性指示符号的 Unicode 标量可以组合成一个单一的Character值，例如REGIONAL INDICATOR SYMBOL LETTER U(U+1F1FA)和REGIONAL INDICATOR SYMBOL LETTER S(U+1F1F8)：

let regionalIndicatorForUS: Character = "\u{1F1FA}\u{1F1F8}"
// regionalIndicatorForUS 是 🇺🇸

10 计算字符数量

如果想要获得一个字符串中Character值的数量，可以使用count属性：

let unusualMenagerie = "Koala 🐨, Snail 🐌, Penguin 🐧, Dromedary 🐪"
print("unusualMenagerie has \(unusualMenagerie.count) characters")
// 打印输出 "unusualMenagerie has 40 characters"

注意在 Swift 中，使用可拓展的字符群集作为Character值来连接或改变字符串时，并不一定会更改字符串的字符数量。

例如，如果你用四个字符的单词cafe初始化一个新的字符串，然后添加一个COMBINING ACTUE ACCENT(U+0301)作为字符串的结尾。最终这个字符串的字符数量仍然是4，因为第四个字符是é，而不是e：

var word = "cafe"
print("the number of characters in \(word) is \(word.count)")
// 打印输出 "the number of characters in cafe is 4"

word += "\u{301}"    // 拼接一个重音，U+0301

print("the number of characters in \(word) is \(word.count)")
// 打印输出 "the number of characters in café is 4"

注意： 可扩展的字符群集可以组成一个或者多个 Unicode 标量。这意味着不同的字符以及相同字符的不同表示方式可能需要不同数量的内存空间来存储。所以 Swift 中的字符在一个字符串中并不一定占用相同的内存空间数量。因此在没有获取字符串的可扩展的字符群的范围时候，就不能计算出字符串的字符数量。如果您正在处理一个长字符串，需要注意count属性必须遍历全部的 Unicode 标量，来确定字符串的字符数量。

另外需要注意的是通过count属性返回的字符数量并不总是与包含相同字符的NSString的length属性相同。NSString的length属性是利用 UTF-16 表示的十六位代码单元数字，而不是 Unicode 可扩展的字符群集。

11 访问和修改字符串

你可以通过字符串的属性和方法来访问和修改它，当然也可以用下标语法完成。

11.1 字符串索引

每一个String值都有一个关联的索引(index)类型，String.Index，它对应着字符串中的每一个Character的位置。

前面提到，不同的字符可能会占用不同数量的内存空间，所以要知道Character的确定位置，就必须从String开头遍历每一个 Unicode 标量直到结尾。因此，Swift 的字符串不能用整数(integer)做索引。

使用startIndex属性可以获取一个String的第一个Character的索引。使用endIndex属性可以获取最后一个Character的后一个位置的索引。因此，endIndex属性不能作为一个字符串的有效下标。如果String是空串，startIndex和endIndex是相等的。

通过调用 String 的 index(before:) 或 index(after:) 方法，可以立即得到前面或后面的一个索引。您还可以通过调用 index(_:offsetBy:) 方法来获取对应偏移量的索引，这种方式可以避免多次调用 index(before:) 或 index(after:) 方法。

你可以使用下标语法来访问 String 特定索引的 Character。

let greeting = "Guten Tag!"
greeting[greeting.startIndex]
// G
greeting[greeting.index(before: greeting.endIndex)]
// !
greeting[greeting.index(after: greeting.startIndex)]
// u
let index = greeting.index(greeting.startIndex, offsetBy: 7)
greeting[index]
// a

试图获取越界索引对应的 Character，将引发一个运行时错误。

greeting[greeting.endIndex] // error
greeting.index(after: endIndex) // error

使用 indices 属性会创建一个包含全部索引的范围(Range)，用来在一个字符串中访问单个字符。

for index in greeting.indices {
   print("\(greeting[index]) ", terminator: "")
}
// 打印输出 "G u t e n   T a g ! "

注意： 您可以使用 startIndex 和 endIndex 属性或者 index(before:) 、index(after:) 和 index(_:offsetBy:) 方法在任意一个确认的并遵循 Collection 协议的类型里面，如上文所示是使用在 String 中，您也可以使用在 Array、Dictionary 和 Set中。

11.2 插入和删除

调用 insert(_:at:) 方法可以在一个字符串的指定索引插入一个字符，调用 insert(contentsOf:at:) 方法可以在一个字符串的指定索引插入一个段字符串。

var welcome = "hello"
welcome.insert("!", at: welcome.endIndex)
// welcome 变量现在等于 "hello!"

welcome.insert(contentsOf:" there", at: welcome.index(before: welcome.endIndex))
// welcome 变量现在等于 "hello there!"

调用 remove(at:) 方法可以在一个字符串的指定索引删除一个字符，调用 removeSubrange(_:) 方法可以在一个字符串的指定索引删除一个子字符串。

welcome.remove(at: welcome.index(before: welcome.endIndex))
// welcome 现在等于 "hello there"

let range = welcome.index(welcome.endIndex, offsetBy: -6)..<welcome.endIndex
welcome.removeSubrange(range)
// welcome 现在等于 "hello"

注意： 您可以使用 insert(_:at:)、insert(contentsOf:at:)、remove(at:) 和 removeSubrange(_:) 方法在任意一个确认的并遵循 RangeReplaceableCollection 协议的类型里面，如上文所示是使用在 String 中，您也可以使用在 Array、Dictionary 和 Set 中。

12 子字符串

当你从字符串中获取一个子字符串 —— 例如，使用下标或者 prefix(_:) 之类的方法 —— 就可以得到一个 SubString 的实例，而非另外一个 String。Swift 里的 SubString 绝大部分函数都跟 String 一样，意味着你可以使用同样的方式去操作 SubString 和 String。然而，跟 String 不同的是，你只有在短时间内需要操作字符串时，才会使用 SubString。当你需要长时间保存结果时，就把 SubString 转化为 String 的实例：

et greeting = "Hello, world!"
let index = greeting.index(of: ",") ?? greeting.endIndex
let beginning = greeting[..<index]
// beginning 的值为 "Hello"

// 把结果转化为 String 以便长期存储。
let newString = String(beginning)

就像 String，每一个 SubString 都会在内存里保存字符集。而 String 和 SubString 的区别在于性能优化上，SubString 可以重用原 String 的内存空间，或者另一个 SubString 的内存空间（String 也有同样的优化，但如果两个 String 共享内存的话，它们就会相等）。这一优化意味着你在修改 String 和 SubString 之前都不需要消耗性能去复制内存。就像前面说的那样，SubString 不适合长期存储 —— 因为它重用了原 String 的内存空间，原 String 的内存空间必须保留直到它的 SubString 不再被使用为止。

上面的例子，greeting 是一个 String，意味着它在内存里有一片空间保存字符集。而由于 beginning 是 greeting 的 SubString，它重用了 greeting 的内存空间。相反，newString 是一个 String —— 它是使用 SubString 创建的，拥有一片自己的内存空间。

注意 String 和 SubString 都遵循 StringProtocol<//apple_ref/swift/intf/s:s14StringProtocolP> 协议，这意味着操作字符串的函数使用 StringProtocol 会更加方便。你可以传入 String 或 SubString 去调用函数。

13 比较字符串

Swift 提供了三种方式来比较文本值：字符串字符相等、前缀相等和后缀相等。

13.1 字符串/字符相等

字符串/字符可以用等于操作符(==)和不等于操作符(!=)，详细描述在比较运算符：

let quotation = "We're a lot alike, you and I."
let sameQuotation = "We're a lot alike, you and I."
if quotation == sameQuotation {
    print("These two strings are considered equal")
}
// 打印输出 "These two strings are considered equal"

如果两个字符串（或者两个字符）的可扩展的字形群集是标准相等的，那就认为它们是相等的。在这个情况下，即使可扩展的字形群集是有不同的 Unicode 标量构成的，只要它们有同样的语言意义和外观，就认为它们标准相等。

例如，LATIN SMALL LETTER E WITH ACUTE(U+00E9)就是标准相等于LATIN SMALL LETTER E(U+0065)后面加上COMBINING ACUTE ACCENT(U+0301)。这两个字符群集都是表示字符é的有效方式，所以它们被认为是标准相等的：

// "Voulez-vous un café?" 使用 LATIN SMALL LETTER E WITH ACUTE
let eAcuteQuestion = "Voulez-vous un caf\u{E9}?"

// "Voulez-vous un café?" 使用 LATIN SMALL LETTER E and COMBINING ACUTE ACCENT
let combinedEAcuteQuestion = "Voulez-vous un caf\u{65}\u{301}?"

if eAcuteQuestion == combinedEAcuteQuestion {
    print("These two strings are considered equal")
}
// 打印输出 "These two strings are considered equal"

相反，英语中的LATIN CAPITAL LETTER A(U+0041，或者A)不等于俄语中的CYRILLIC CAPITAL LETTER A(U+0410，或者A)。两个字符看着是一样的，但却有不同的语言意义：

let latinCapitalLetterA: Character = "\u{41}"

let cyrillicCapitalLetterA: Character = "\u{0410}"

if latinCapitalLetterA != cyrillicCapitalLetterA {
    print("These two characters are not equivalent")
}
// 打印 "These two characters are not equivalent"

注意： 在 Swift 中，字符串和字符并不区分地域(not locale-sensitive)。

13.2 前缀/后缀相等

通过调用字符串的hasPrefix(_:)/hasSuffix(_:)方法来检查字符串是否拥有特定前缀/后缀，两个方法均接收一个String类型的参数，并返回一个布尔值。

下面的例子以一个字符串数组表示莎士比亚话剧《罗密欧与朱丽叶》中前两场的场景位置：

let romeoAndJuliet = [
    "Act 1 Scene 1: Verona, A public place",
    "Act 1 Scene 2: Capulet's mansion",
    "Act 1 Scene 3: A room in Capulet's mansion",
    "Act 1 Scene 4: A street outside Capulet's mansion",
    "Act 1 Scene 5: The Great Hall in Capulet's mansion",
    "Act 2 Scene 1: Outside Capulet's mansion",
    "Act 2 Scene 2: Capulet's orchard",
    "Act 2 Scene 3: Outside Friar Lawrence's cell",
    "Act 2 Scene 4: A street in Verona",
    "Act 2 Scene 5: Capulet's mansion",
    "Act 2 Scene 6: Friar Lawrence's cell"
]

您可以调用hasPrefix(_:)方法来计算话剧中第一幕的场景数：

var act1SceneCount = 0
for scene in romeoAndJuliet {
    if scene.hasPrefix("Act 1 ") {
        act1SceneCount += 1
    }
}
print("There are \(act1SceneCount) scenes in Act 1")
// 打印输出 "There are 5 scenes in Act 1"

相似地，您可以用hasSuffix(_:)方法来计算发生在不同地方的场景数：

var mansionCount = 0
var cellCount = 0
for scene in romeoAndJuliet {
    if scene.hasSuffix("Capulet's mansion") {
        mansionCount += 1
    } else if scene.hasSuffix("Friar Lawrence's cell") {
        cellCount += 1
    }
}
print("\(mansionCount) mansion scenes; \(cellCount) cell scenes")
// 打印输出 "6 mansion scenes; 2 cell scenes"

注意： hasPrefix(_:)和hasSuffix(_:)方法都是在每个字符串中逐字符比较其可扩展的字符群集是否标准相等，详细描述在字符串/字符相等。

集合类型

1 集合的可变性

Swift 语言提供Arrays、Sets和Dictionaries三种基本的集合类型用来存储集合数据。数组（Arrays）是有序数据的集。集合（Sets）是无序无重复数据的集。字典（Dictionaries）是无序的键值对的集。

Swift 语言中的Arrays、Sets和Dictionaries中存储的数据值类型必须明确。这意味着我们不能把不正确的数据类型插入其中。同时这也说明我们完全可以对取回值的类型非常自信。

注意： Swift 的Arrays、Sets和Dictionaries类型被实现为泛型集合。更多关于泛型类型和集合，参见 泛型章节。

如果创建一个Arrays、Sets或Dictionaries并且把它分配成一个变量，这个集合将会是可变的。这意味着我们可以在创建之后添加更多或移除已存在的数据项，或者改变集合中的数据项。如果我们把Arrays、Sets或Dictionaries分配成常量，那么它就是不可变的，它的大小和内容都不能被改变。

注意： 在我们不需要改变集合的时候创建不可变集合是很好的实践。如此 Swift 编译器可以优化我们创建的集合。

2 数组

数组使用有序列表存储同一类型的多个值。相同的值可以多次出现在一个数组的不同位置中。

2.1 数组的简单语法

写 Swift 数组应该遵循像Array这样的形式，其中Element是这个数组中唯一允许存在的数据类型。我们也可以使用像[Element]这样的简单语法。尽管两种形式在功能上是一样的，但是推荐较短的那种，而且在本文中都会使用这种形式来使用数组。

2.2 创建一个空数组

我们可以使用构造语法来创建一个由特定数据类型构成的空数组：

var someInts = [Int]()
print("someInts is of type [Int] with \(someInts.count) items.")
// 打印 "someInts is of type [Int] with 0 items."

注意，通过构造函数的类型，someInts的值类型被推断为[Int]。

或者，如果代码上下文中已经提供了类型信息，例如一个函数参数或者一个已经定义好类型的常量或者变量，我们可以使用空数组语句创建一个空数组，它的写法很简单：[]（一对空方括号）：

someInts.append(3)
// someInts 现在包含一个 Int 值
someInts = []
// someInts 现在是空数组，但是仍然是 [Int] 类型的。

2.3 创建一个带有默认值的数组

Swift 中的Array类型还提供一个可以创建特定大小并且所有数据都被默认的构造方法。我们可以把准备加入新数组的数据项数量（count）和适当类型的初始值（repeating）传入数组构造函数：

var threeDoubles = Array(repeating: 0.0, count: 3)
// threeDoubles 是一种 [Double] 数组，等价于 [0.0, 0.0, 0.0]

2.4 通过两个数组相加创建一个数组

我们可以使用加法操作符（+）来组合两种已存在的相同类型数组。新数组的数据类型会被从两个数组的数据类型中推断出来：

var anotherThreeDoubles = Array(repeating: 2.5, count: 3)
// anotherThreeDoubles 被推断为 [Double]，等价于 [2.5, 2.5, 2.5]

var sixDoubles = threeDoubles + anotherThreeDoubles
// sixDoubles 被推断为 [Double]，等价于 [0.0, 0.0, 0.0, 2.5, 2.5, 2.5]

2.5 用数组字面量构造数组

我们可以使用数组字面量来进行数组构造，这是一种用一个或者多个数值构造数组的简单方法。数组字面量是一系列由逗号分割并由方括号包含的数值：[value 1, value 2, value 3]。

下面这个例子创建了一个叫做shoppingList并且存储String的数组：

var shoppingList: [String] = ["Eggs", "Milk"]
// shoppingList 已经被构造并且拥有两个初始项。

shoppingList变量被声明为“字符串值类型的数组“，记作[String]。 因为这个数组被规定只有String一种数据结构，所以只有String类型可以在其中被存取。 在这里，shoppingList数组由两个String值（”Eggs” 和”Milk”）构造，并且由数组字面量定义。

注意： shoppingList数组被声明为变量（var关键字创建）而不是常量（let创建）是因为以后可能会有更多的数据项被插入其中。

在这个例子中，字面量仅仅包含两个String值。匹配了该数组的变量声明（只能包含String的数组），所以这个字面量的分配过程可以作为用两个初始项来构造shoppingList的一种方式。

由于 Swift 的类型推断机制，当我们用字面量构造只拥有相同类型值数组的时候，我们不必把数组的类型定义清楚。 shoppingList的构造也可以这样写：

var shoppingList = ["Eggs", "Milk"]

因为所有数组字面量中的值都是相同的类型，Swift 可以推断出[String]是shoppingList中变量的正确类型。

2.6 访问和修改数组

我们可以通过数组的方法和属性来访问和修改数组，或者使用下标语法。

可以使用数组的只读属性count来获取数组中的数据项数量：

print("The shopping list contains \(shoppingList.count) items.")
// 输出 "The shopping list contains 2 items."（这个数组有2个项）

使用布尔属性isEmpty作为一个缩写形式去检查count属性是否为0：

if shoppingList.isEmpty {
    print("The shopping list is empty.")
} else {
    print("The shopping list is not empty.")
}
// 打印 "The shopping list is not empty."（shoppinglist 不是空的）

也可以使用append(_:)方法在数组后面添加新的数据项：

shoppingList.append("Flour")
// shoppingList 现在有3个数据项，有人在摊煎饼

除此之外，使用加法赋值运算符（+=）也可以直接在数组后面添加一个或多个拥有相同类型的数据项：

shoppingList += ["Baking Powder"]
// shoppingList 现在有四项了
shoppingList += ["Chocolate Spread", "Cheese", "Butter"]
// shoppingList 现在有七项了

可以直接使用下标语法来获取数组中的数据项，把我们需要的数据项的索引值放在直接放在数组名称的方括号中：

var firstItem = shoppingList[0]
// 第一项是 "Eggs"

注意： 第一项在数组中的索引值是0而不是1。 Swift 中的数组索引总是从零开始。

我们也可以用下标来改变某个已有索引值对应的数据值：

shoppingList[0] = "Six eggs"
// 其中的第一项现在是 "Six eggs" 而不是 "Eggs"

还可以利用下标来一次改变一系列数据值，即使新数据和原有数据的数量是不一样的。下面的例子把”Chocolate Spread”，”Cheese”，和”Butter”替换为”Bananas”和 “Apples”：

shoppingList[4...6] = ["Bananas", "Apples"]
// shoppingList 现在有6项

注意： 不可以用下标访问的形式去在数组尾部添加新项。

调用数组的insert(_:at:)方法来在某个具体索引值之前添加数据项：

shoppingList.insert("Maple Syrup", at: 0)
// shoppingList 现在有7项
// "Maple Syrup" 现在是这个列表中的第一项

这次insert(_:at:)方法调用把值为”Maple Syrup”的新数据项插入列表的最开始位置，并且使用0作为索引值。

类似的我们可以使用remove(at:)方法来移除数组中的某一项。这个方法把数组在特定索引值中存储的数据项移除并且返回这个被移除的数据项（我们不需要的时候就可以无视它）：

let mapleSyrup = shoppingList.remove(at: 0)
// 索引值为0的数据项被移除
// shoppingList 现在只有6项，而且不包括 Maple Syrup
// mapleSyrup 常量的值等于被移除数据项的值 "Maple Syrup"

注意： 如果我们试着对索引越界的数据进行检索或者设置新值的操作，会引发一个运行期错误。我们可以使用索引值和数组的count属性进行比较来在使用某个索引之前先检验是否有效。除了当count等于 0 时（说明这是个空数组），最大索引值一直是count - 1，因为数组都是零起索引。

数据项被移除后数组中的空出项会被自动填补，所以现在索引值为0的数据项的值再次等于”Six eggs”：

firstItem = shoppingList[0]
// firstItem 现在等于 "Six eggs"

如果我们只想把数组中的最后一项移除，可以使用removeLast()方法而不是remove(at:)方法来避免我们需要获取数组的count属性。就像后者一样，前者也会返回被移除的数据项：

let apples = shoppingList.removeLast()
// 数组的最后一项被移除了
// shoppingList 现在只有5项，不包括 Apples
// apples 常量的值现在等于 "Apples" 字符串

2.7 数组的遍历

我们可以使用for-in循环来遍历所有数组中的数据项：

for item in shoppingList {
    print(item)
}
// Six eggs
// Milk
// Flour
// Baking Powder
// Bananas

如果我们同时需要每个数据项的值和索引值，可以使用enumerated()方法来进行数组遍历。enumerated()返回一个由每一个数据项索引值和数据值组成的元组。我们可以把这个元组分解成临时常量或者变量来进行遍历：

for (index, value) in shoppingList. enumerated() {
    print("Item \(String(index + 1)): \(value)")
}
// Item 1: Six eggs
// Item 2: Milk
// Item 3: Flour
// Item 4: Baking Powder
// Item 5: Bananas

3 集合(Sets)

集合(Set)用来存储相同类型并且没有确定顺序的值。当集合元素顺序不重要时或者希望确保每个元素只出现一次时可以使用集合而不是数组。

3.1 集合类型的哈希值

一个类型为了存储在集合中，该类型必须是可哈希化的–也就是说，该类型必须提供一个方法来计算它的哈希值。一个哈希值是Int类型的，相等的对象哈希值必须相同，比如a==b,因此必须a.hashValue == b.hashValue。

Swift 的所有基本类型(比如String,Int,Double和Bool)默认都是可哈希化的，可以作为集合的值的类型或者字典的键的类型。没有关联值的枚举成员值(在枚举有讲述)默认也是可哈希化的。

注意： 你可以使用你自定义的类型作为集合的值的类型或者是字典的键的类型，但你需要使你的自定义类型符合 Swift 标准库中的Hashable协议。符合Hashable协议的类型需要提供一个类型为Int的可读属性hashValue。由类型的hashValue属性返回的值不需要在同一程序的不同执行周期或者不同程序之间保持相同。

因为Hashable协议符合Equatable协议，所以遵循该协议的类型也必须提供一个”是否相等”运算符(==)的实现。这个Equatable协议要求任何符合==实现的实例间都是一种相等的关系。也就是说，对于a,b,c三个值来说，==的实现必须满足下面三种情况：

• a == a(自反性)
• a == b意味着b == a(对称性)
• a == b && b == c意味着a == c(传递性)

3.2 集合类型语法

Swift 中的Set类型被写为Set，这里的Element表示Set中允许存储的类型，和数组不同的是，集合没有等价的简化形式。

3.3 创建和构造一个空的集合

你可以通过构造器语法创建一个特定类型的空集合：

var letters = Set<Character>()
print("letters is of type Set<Character> with \(letters.count) items.")
// 打印 "letters is of type Set<Character> with 0 items."

注意： 通过构造器，这里的letters变量的类型被推断为Set。

此外，如果上下文提供了类型信息，比如作为函数的参数或者已知类型的变量或常量，我们可以通过一个空的数组字面量创建一个空的Set：

letters.insert("a")
// letters 现在含有1个 Character 类型的值
letters = []
// letters 现在是一个空的 Set, 但是它依然是 Set<Character> 类型

3.4 用数组字面量创建集合

你可以使用数组字面量来构造集合，并且可以使用简化形式写一个或者多个值作为集合元素。

下面的例子创建一个称之为favoriteGenres的集合来存储String类型的值：

var favoriteGenres: Set<String> = ["Rock", "Classical", "Hip hop"]
// favoriteGenres 被构造成含有三个初始值的集合

这个favoriteGenres变量被声明为“一个String值的集合”，写为Set。由于这个特定的集合含有指定String类型的值，所以它只允许存储String类型值。这里的favoriteGenres变量有三个String类型的初始值("Rock"，"Classical"和"Hip hop")，并以数组字面量的方式出现。

注意： favoriteGenres被声明为一个变量(拥有var标示符)而不是一个常量(拥有let标示符),因为它里面的元素将会在下面的例子中被增加或者移除。

一个Set类型不能从数组字面量中被单独推断出来，因此Set类型必须显式声明。然而，由于 Swift 的类型推断功能，如果你想使用一个数组字面量构造一个Set并且该数组字面量中的所有元素类型相同，那么你无须写出Set的具体类型。favoriteGenres的构造形式可以采用简化的方式代替：

var favoriteGenres: Set = ["Rock", "Classical", "Hip hop"]

由于数组字面量中的所有元素类型相同，Swift 可以推断出Set作为favoriteGenres变量的正确类型。

3.5 访问和修改一个集合

你可以通过Set的属性和方法来访问和修改一个Set。 为了找出一个Set中元素的数量，可以使用其只读属性count：

print("I have \(favoriteGenres.count) favorite music genres.")
// 打印 "I have 3 favorite music genres."

使用布尔属性isEmpty作为一个缩写形式去检查count属性是否为0：

if favoriteGenres.isEmpty {
    print("As far as music goes, I'm not picky.")
} else {
    print("I have particular music preferences.")
}
// 打印 "I have particular music preferences."

你可以通过调用Set的insert(_:)方法来添加一个新元素：

favoriteGenres.insert("Jazz")
// favoriteGenres 现在包含4个元素

你可以通过调用Set的remove(_:)方法去删除一个元素，如果该值是该Set的一个元素则删除该元素并且返回被删除的元素值，否则如果该Set不包含该值，则返回nil。另外，Set中的所有元素可以通过它的removeAll()方法删除。

if let removedGenre = favoriteGenres.remove("Rock") {
    print("\(removedGenre)? I'm over it.")
} else {
    print("I never much cared for that.")
}
// 打印 "Rock? I'm over it."

使用contains(_:)方法去检查Set中是否包含一个特定的值：

if favoriteGenres.contains("Funk") {
    print("I get up on the good foot.")
} else {
    print("It's too funky in here.")
}
// 打印 "It's too funky in here."

3.6 遍历一个集合

你可以在一个for-in循环中遍历一个Set中的所有值。

for genre in favoriteGenres {
    print("\(genre)")
}
// Classical
// Jazz
// Hip hop

Swift 的Set类型没有确定的顺序，为了按照特定顺序来遍历一个Set中的值可以使用sorted()方法，它将返回一个有序数组，这个数组的元素排列顺序由操作符’<’对元素进行比较的结果来确定。

for genre in favoriteGenres.sorted() {
    print("\(genre)")
}
// prints "Classical"
// prints "Hip hop"
// prints "Jazz

3.7 集合操作

你可以高效地完成Set的一些基本操作，比如把两个集合组合到一起，判断两个集合共有元素，或者判断两个集合是否全包含，部分包含或者不相交。

下面的插图描述了两个集合a和b以及通过阴影部分的区域显示集合各种操作的结果。

• 使用intersection(_:)方法根据两个集合中都包含的值创建的一个新的集合。
• 使用symmetricDifference(_:)方法根据在一个集合中但不在两个集合中的值创建一个新的集合。
• 使用union(_:)方法根据两个集合的值创建一个新的集合。
• 使用subtracting(_:)方法根据不在该集合中的值创建一个新的集合。

let oddDigits: Set = [1, 3, 5, 7, 9]
let evenDigits: Set = [0, 2, 4, 6, 8]
let singleDigitPrimeNumbers: Set = [2, 3, 5, 7]

oddDigits.union(evenDigits).sorted()
// [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
oddDigits. intersection(evenDigits).sorted()
// []
oddDigits.subtracting(singleDigitPrimeNumbers).sorted()
// [1, 9]
oddDigits. symmetricDifference(singleDigitPrimeNumbers).sorted()
// [1, 2, 9]

下面的插图描述了三个集合a,b和c,以及通过重叠区域表述集合间共享的元素。集合a是集合b的父集合，因为a包含了b中所有的元素，相反的，集合b是集合a的子集合，因为属于b的元素也被a包含。集合b和集合c彼此不关联，因为它们之间没有共同的元素。

• 使用“是否相等”运算符(==)来判断两个集合是否包含全部相同的值。
• 使用isSubset(of:)方法来判断一个集合中的值是否也被包含在另外一个集合中。
• 使用isSuperset(of:)方法来判断一个集合中包含另一个集合中所有的值。
• 使用isStrictSubset(of:)或者isStrictSuperset(of:)方法来判断一个集合是否是另外一个集合的子集合或者父集合并且两个集合并不相等。
• 使用isDisjoint(with:)方法来判断两个集合是否不含有相同的值(是否没有交集)。

let houseAnimals: Set = ["🐶", "🐱"]
let farmAnimals: Set = ["🐮", "🐔", "🐑", "🐶", "🐱"]
let cityAnimals: Set = ["🐦", "🐭"]

houseAnimals.isSubset(of: farmAnimals)
// true
farmAnimals.isSuperset(of: houseAnimals)
// true
farmAnimals.isDisjoint(with: cityAnimals)
// true

4 字典

字典是一种存储多个相同类型的值的容器。每个值（value）都关联唯一的键（key），键作为字典中的这个值数据的标识符。和数组中的数据项不同，字典中的数据项并没有具体顺序。我们在需要通过标识符（键）访问数据的时候使用字典，这种方法很大程度上和我们在现实世界中使用字典查字义的方法一样。

4.1 字典类型简化语法

Swift 的字典使用Dictionary<Key, Value>定义，其中Key是字典中键的数据类型，Value是字典中对应于这些键所存储值的数据类型。

注意： 一个字典的Key类型必须遵循Hashable协议，就像Set的值类型。

我们也可以用[Key: Value]这样简化的形式去创建一个字典类型。虽然这两种形式功能上相同，但是后者是首选，并且这本指导书涉及到字典类型时通篇采用后者。

4.2 创建一个空字典

我们可以像数组一样使用构造语法创建一个拥有确定类型的空字典：

var namesOfIntegers = [Int: String]()
// namesOfIntegers 是一个空的 [Int: String] 字典

这个例子创建了一个[Int: String]类型的空字典来储存整数的英语命名。它的键是Int型，值是String型。

如果上下文已经提供了类型信息，我们可以使用空字典字面量来创建一个空字典，记作[:]（中括号中放一个冒号）：

namesOfIntegers[16] = "sixteen"
// namesOfIntegers 现在包含一个键值对
namesOfIntegers = [:]
// namesOfIntegers 又成为了一个 [Int: String] 类型的空字典

4.3 用字典字面量创建字典

我们可以使用字典字面量来构造字典，这和我们刚才介绍过的数组字面量拥有相似语法。字典字面量是一种将一个或多个键值对写作Dictionary集合的快捷途径。

一个键值对是一个key和一个value的结合体。在字典字面量中，每一个键值对的键和值都由冒号分割。这些键值对构成一个列表，其中这些键值对由方括号包含、由逗号分割：

[key 1: value 1, key 2: value 2, key 3: value 3]

下面的例子创建了一个存储国际机场名称的字典。在这个字典中键是三个字母的国际航空运输相关代码，值是机场名称：

var airports: [String: String] = ["YYZ": "Toronto Pearson", "DUB": "Dublin"]

airports字典被声明为一种[String: String]类型，这意味着这个字典的键和值都是String类型。

注意： airports字典被声明为变量（用var关键字）而不是常量（let关键字）因为后来更多的机场信息会被添加到这个示例字典中。

airports字典使用字典字面量初始化，包含两个键值对。第一对的键是YYZ，值是Toronto Pearson。第二对的键是DUB，值是Dublin。

这个字典语句包含了两个String: String类型的键值对。它们对应airports变量声明的类型（一个只有String键和String值的字典）所以这个字典字面量的任务是构造拥有两个初始数据项的airport字典。

和数组一样，我们在用字典字面量构造字典时，如果它的键和值都有各自一致的类型，那么就不必写出字典的类型。 airports字典也可以用这种简短方式定义：

var airports = ["YYZ": "Toronto Pearson", "DUB": "Dublin"]

因为这个语句中所有的键和值都各自拥有相同的数据类型，Swift 可以推断出Dictionary<String, String>是airports字典的正确类型。

4.4 访问和修改字典

我们可以通过字典的方法和属性来访问和修改字典，或者通过使用下标语法。

和数组一样，我们可以通过字典的只读属性count来获取某个字典的数据项数量：

print("The dictionary of airports contains \(airports.count) items.")
// 打印 "The dictionary of airports contains 2 items."（这个字典有两个数据项）

使用布尔属性isEmpty作为一个缩写形式去检查count属性是否为0：

if airports.isEmpty {
    print("The airports dictionary is empty.")
} else {
    print("The airports dictionary is not empty.")
}
// 打印 "The airports dictionary is not empty."

我们也可以在字典中使用下标语法来添加新的数据项。可以使用一个恰当类型的键作为下标索引，并且分配恰当类型的新值：

airports["LHR"] = "London"
// airports 字典现在有三个数据项

我们也可以使用下标语法来改变特定键对应的值：

airports["LHR"] = "London Heathrow"
// "LHR"对应的值 被改为 "London Heathrow

作为另一种下标方法，字典的updateValue(_:forKey:)方法可以设置或者更新特定键对应的值。就像上面所示的下标示例，updateValue(_:forKey:)方法在这个键不存在对应值的时候会设置新值或者在存在时更新已存在的值。和上面的下标方法不同的，updateValue(_:forKey:)这个方法返回更新值之前的原值。这样使得我们可以检查更新是否成功。

updateValue(_:forKey:)方法会返回对应值的类型的可选值。举例来说：对于存储String值的字典，这个函数会返回一个String?或者“可选 String”类型的值。

如果有值存在于更新前，则这个可选值包含了旧值，否则它将会是nil。

if let oldValue = airports.updateValue("Dublin Airport", forKey: "DUB") {
    print("The old value for DUB was \(oldValue).")
}
// 输出 "The old value for DUB was Dublin."

我们也可以使用下标语法来在字典中检索特定键对应的值。因为有可能请求的键没有对应的值存在，字典的下标访问会返回对应值的类型的可选值。如果这个字典包含请求键所对应的值，下标会返回一个包含这个存在值的可选值，否则将返回nil：

if let airportName = airports["DUB"] {
    print("The name of the airport is \(airportName).")
} else {
    print("That airport is not in the airports dictionary.")
}
// 打印 "The name of the airport is Dublin Airport."

我们还可以使用下标语法来通过给某个键的对应值赋值为nil来从字典里移除一个键值对：

airports["APL"] = "Apple Internation"
// "Apple Internation" 不是真的 APL 机场，删除它
airports["APL"] = nil
// APL 现在被移除了

此外，removeValue(forKey:)方法也可以用来在字典中移除键值对。这个方法在键值对存在的情况下会移除该键值对并且返回被移除的值或者在没有值的情况下返回nil：

if let removedValue = airports. removeValue(forKey: "DUB") {
    print("The removed airport's name is \(removedValue).")
} else {
    print("The airports dictionary does not contain a value for DUB.")
}
// prints "The removed airport's name is Dublin Airport."

4.6 字典遍历

我们可以使用for-in循环来遍历某个字典中的键值对。每一个字典中的数据项都以(key, value)元组形式返回，并且我们可以使用临时常量或者变量来分解这些元组：

for (airportCode, airportName) in airports {
    print("\(airportCode): \(airportName)")
}
// YYZ: Toronto Pearson
// LHR: London Heathrow

通过访问keys或者values属性，我们也可以遍历字典的键或者值：

for airportCode in airports.keys {
    print("Airport code: \(airportCode)")
}
// Airport code: YYZ
// Airport code: LHR

for airportName in airports.values {
    print("Airport name: \(airportName)")
}
// Airport name: Toronto Pearson
// Airport name: London Heathrow

如果我们只是需要使用某个字典的键集合或者值集合来作为某个接受Array实例的 API 的参数，可以直接使用keys或者values属性构造一个新数组：

let airportCodes = [String](airports.keys)
// airportCodes 是 ["YYZ", "LHR"]

let airportNames = [String](airports.values)
// airportNames 是 ["Toronto Pearson", "London Heathrow"]

Swift 的字典类型是无序集合类型。为了以特定的顺序遍历字典的键或值，可以对字典的keys或values属性使用sorted()方法。

控制流

Swift提供了多种流程控制结构，包括可以多次执行任务的while循环，基于特定条件选择执行不同代码分支的if、guard和switch语句，还有控制流程跳转到其他代码位置的break和continue语句。

Swift 还提供了for-in循环，用来更简单地遍历数组（Array），字典（Dictionary），区间（Range），字符串（String）和其他序列类型。

Swift 的switch语句比 C 语言中更加强大。case 还可以匹配很多不同的模式，包括范围匹配，元组（tuple）和特定类型匹配。switch语句的 case 中匹配的值可以声明为临时常量或变量，在 case 作用域内使用，也可以配合where来描述更复杂的匹配条件。

1 For-In 循环

你可以使用 for-in 循环来遍历一个集合中的所有元素，例如数组中的元素、范围内的数字或者字符串中的字符。

以下例子使用 for-in 遍历一个数组所有元素：

let names = ["Anna", "Alex", "Brian", "Jack"]
for name in names {
    print("Hello, \(name)!")
}
// Hello, Anna!
// Hello, Alex!
// Hello, Brian!
// Hello, Jack!

你也可以通过遍历一个字典来访问它的键值对。遍历字典时，字典的每项元素会以 (key, value) 元组的形式返回，你可以在 for-in 循环中使用显式的常量名称来解读 (key, value) 元组。下面的例子中，字典的键声明会为 animalName 常量，字典的值会声明为 legCount 常量：

let numberOfLegs = ["spider": 8, "ant": 6, "cat": 4]
for (animalName, legCount) in numberOfLegs {
    print("\(animalName)s have \(legCount) legs")
}
// ants have 6 legs
// spiders have 8 legs
// cats have 4 legs

字典的内容理论上是无序的，遍历元素时的顺序是无法确定的。将元素插入字典的顺序并不会决定它们被遍历的顺序。关于数组和字典的细节，参见集合类型。

for-in 循环还可以使用数字范围。下面的例子用来输出乘法表的一部分内容：

for index in 1...5 {
    print("\(index) times 5 is \(index * 5)")
}
// 1 times 5 is 5
// 2 times 5 is 10
// 3 times 5 is 15
// 4 times 5 is 20
// 5 times 5 is 25

例子中用来进行遍历的元素是使用闭区间操作符（…）表示的从 1 到 5 的数字区间。index 被赋值为闭区间中的第一个数字（1），然后循环中的语句被执行一次。在本例中，这个循环只包含一个语句，用来输出当前 index 值所对应的乘 5 乘法表的结果。该语句执行后，index 的值被更新为闭区间中的第二个数字（2），之后 print(_:separator:terminator:) 函数会再执行一次。整个过程会进行到闭区间结尾为止。

上面的例子中，index 是一个每次循环遍历开始时被自动赋值的常量。这种情况下，index 在使用前不需要声明，只需要将它包含在循环的声明中，就可以对其进行隐式声明，而无需使用 let 关键字声明。

如果你不需要区间序列内每一项的值，你可以使用下划线（_）替代变量名来忽略这个值：

let base = 3
let power = 10
var answer = 1
for _ in 1...power {
    answer *= base
}
print("\(base) to the power of \(power) is \(answer)")
// 输出 "3 to the power of 10 is 59049"

这个例子计算 base 这个数的 power 次幂（本例中，是 3 的 10 次幂），从 1（ 3 的 0 次幂）开始做 3 的乘法， 进行 10 次，使用 1 到 10 的闭区间循环。这个计算并不需要知道每一次循环中计数器具体的值，只需要执行了正确的循环次数即可。下划线符号 _ （替代循环中的变量）能够忽略当前值，并且不提供循环遍历时对值的访问。

在某些情况下，你可能不想使用闭区间，包括两个端点。想象一下，你在一个手表上绘制分钟的刻度线。总共 60 个刻度，从 0 分开始。使用半开区间运算符（..<）来表示一个左闭右开的区间。有关区间的更多信息，请参阅区间运算符。

let minutes = 60
for tickMark in 0..<minutes {
    // 每一分钟都渲染一个刻度线（60次）
}

一些用户可能在其UI中可能需要较少的刻度。他们可以每5分钟作为一个刻度。使用 stride(from:to:by:) 函数跳过不需要的标记。

let minuteInterval = 5
for tickMark in stride(from: 0, to: minutes, by: minuteInterval) {
    // 每5分钟渲染一个刻度线 (0, 5, 10, 15 ... 45, 50, 55)
}

可以在闭区间使用 stride(from:through:by:) 起到同样作用：

let hours = 12
let hourInterval = 3
for tickMark in stride(from: 3, through: hours, by: hourInterval) {
    // 每3小时渲染一个刻度线 (3, 6, 9, 12)
}

2 While 循环

while循环会一直运行一段语句直到条件变成false。这类循环适合使用在第一次迭代前，迭代次数未知的情况下。Swift 提供两种while循环形式：

• while循环，每次在循环开始时计算条件是否符合；
• repeat-while循环，每次在循环结束时计算条件是否符合。

2.1 While

while循环从计算一个条件开始。如果条件为true，会重复运行一段语句，直到条件变为false。

下面是 while 循环的一般格式：

while condition {
    statements
}

下面的例子来玩一个叫做蛇和梯子（也叫做滑道和梯子）的小游戏：

游戏的规则如下：

• 游戏盘面包括 25 个方格，游戏目标是达到或者超过第 25 个方格；
• 每一轮，你通过掷一个六面体骰子来确定你移动方块的步数，移动的路线由上图中横向的虚线所示；
• 如果在某轮结束，你移动到了梯子的底部，可以顺着梯子爬上去；
• 如果在某轮结束，你移动到了蛇的头部，你会顺着蛇的身体滑下去。

游戏盘面可以使用一个Int数组来表达。数组的长度由一个finalSquare常量储存，用来初始化数组和检测最终胜利条件。游戏盘面由 26 个 Int 0 值初始化，而不是 25 个（由0到25，一共 26 个）：

let finalSquare = 25
var board = [Int](repeating: 0, count: finalSquare + 1)

一些方格被设置成特定的值来表示有蛇或者梯子。梯子底部的方格是一个正值，使你可以向上移动，蛇头处的方格是一个负值，会让你向下移动：

board[03] = +08; board[06] = +11; board[09] = +09; board[10] = +02
board[14] = -10; board[19] = -11; board[22] = -02; board[24] = -08

3 号方格是梯子的底部，会让你向上移动到 11 号方格，我们使用board[03]等于+08（来表示11和3之间的差值）。为了对齐语句，这里使用了一元正运算符（+i）和一元负运算符（-i），并且小于 10 的数字都使用 0 补齐（这些语法的技巧不是必要的，只是为了让代码看起来更加整洁）。

玩家由左下角空白处编号为 0 的方格开始游戏。玩家第一次掷骰子后才会进入游戏盘面：

var square = 0
var diceRoll = 0
while square < finalSquare {
    // 掷骰子
    diceRoll += 1
    if diceRoll == 7 { diceRoll = 1 }
    // 根据点数移动
    square += diceRoll
    if square < board.count {
        // 如果玩家还在棋盘上，顺着梯子爬上去或者顺着蛇滑下去
        square += board[square]
    }
}
print("Game over!")

本例中使用了最简单的方法来模拟掷骰子。 diceRoll的值并不是一个随机数，而是以0为初始值，之后每一次while循环，diceRoll的值增加 1 ，然后检测是否超出了最大值。当diceRoll的值等于 7 时，就超过了骰子的最大值，会被重置为1。所以diceRoll的取值顺序会一直是 1 ，2，3，4，5，6，1，2 等。

掷完骰子后，玩家向前移动diceRoll个方格，如果玩家移动超过了第 25 个方格，这个时候游戏将会结束，为了应对这种情况，代码会首先判断square的值是否小于board的count属性，只有小于才会在board[square]上增加square，来向前或向后移动（遇到了梯子或者蛇）。

当本轮while循环运行完毕，会再检测循环条件是否需要再运行一次循环。如果玩家移动到或者超过第 25 个方格，循环条件结果为false，此时游戏结束。

while 循环比较适合本例中的这种情况，因为在 while 循环开始时，我们并不知道游戏要跑多久，只有在达成指定条件时循环才会结束。

2.2 Repeat-While

while循环的另外一种形式是repeat-while，它和while的区别是在判断循环条件之前，先执行一次循环的代码块。然后重复循环直到条件为false。

注意： Swift语言的repeat-while循环和其他语言中的do-while循环是类似的。

下面是 repeat-while循环的一般格式：

repeat {
    statements
} while condition

还是蛇和梯子的游戏，使用repeat-while循环来替代while循环。finalSquare、board、square和diceRoll的值初始化同while循环时一样：

let finalSquare = 25
var board = [Int](repeating: 0, count: finalSquare + 1)
board[03] = +08; board[06] = +11; board[09] = +09; board[10] = +02
board[14] = -10; board[19] = -11; board[22] = -02; board[24] = -08
var square = 0
var diceRoll = 0

repeat-while的循环版本，循环中第一步就需要去检测是否在梯子或者蛇的方块上。没有梯子会让玩家直接上到第 25 个方格，所以玩家不会通过梯子直接赢得游戏。这样在循环开始时先检测是否踩在梯子或者蛇上是安全的。

游戏开始时，玩家在第 0 个方格上，board[0]一直等于 0， 不会有什么影响：

repeat {
    // 顺着梯子爬上去或者顺着蛇滑下去
    square += board[square]
    // 掷骰子
    diceRoll += 1
    if diceRoll == 7 { diceRoll = 1 }
    // 根据点数移动
    square += diceRoll
} while square < finalSquare
print("Game over!")

检测完玩家是否踩在梯子或者蛇上之后，开始掷骰子，然后玩家向前移动diceRoll个方格，本轮循环结束。

循环条件（while square < finalSquare）和while方式相同，但是只会在循环结束后进行计算。在这个游戏中，repeat-while表现得比while循环更好。repeat-while方式会在条件判断square没有超出后直接运行square += board[square]，这种方式可以比起前面 while 循环的版本，可以省去数组越界的检查。

3 条件语句

根据特定的条件执行特定的代码通常是十分有用的。当错误发生时，你可能想运行额外的代码；或者，当值太大或太小时，向用户显示一条消息。要实现这些功能，你就需要使用条件语句。

Swift 提供两种类型的条件语句：if语句和switch语句。通常，当条件较为简单且可能的情况很少时，使用if语句。而switch语句更适用于条件较复杂、有更多排列组合的时候。并且switch在需要用到模式匹配（pattern-matching）的情况下会更有用。

3.1 If

if语句最简单的形式就是只包含一个条件，只有该条件为true时，才执行相关代码：

var temperatureInFahrenheit = 30
if temperatureInFahrenheit <= 32 {
    print("It's very cold. Consider wearing a scarf.")
}
// 输出 "It's very cold. Consider wearing a scarf."

上面的例子会判断温度是否小于等于 32 华氏度（水的冰点）。如果是，则打印一条消息；否则，不打印任何消息，继续执行if块后面的代码。

当然，if语句允许二选一执行，叫做else从句。也就是当条件为false时，执行 else 语句：

temperatureInFahrenheit = 40
if temperatureInFahrenheit <= 32 {
    print("It's very cold. Consider wearing a scarf.")
} else {
    print("It's not that cold. Wear a t-shirt.")
}
// 输出 "It's not that cold. Wear a t-shirt."

显然，这两条分支中总有一条会被执行。由于温度已升至 40 华氏度，不算太冷，没必要再围围巾。因此，else分支就被触发了。

你可以把多个if语句链接在一起，来实现更多分支：

temperatureInFahrenheit = 90
if temperatureInFahrenheit <= 32 {
    print("It's very cold. Consider wearing a scarf.")
} else if temperatureInFahrenheit >= 86 {
    print("It's really warm. Don't forget to wear sunscreen.")
} else {
    print("It's not that cold. Wear a t-shirt.")
}
// 输出 "It's really warm. Don't forget to wear sunscreen."

在上面的例子中，额外的if语句用于判断是不是特别热。而最后的else语句被保留了下来，用于打印既不冷也不热时的消息。

实际上，当不需要完整判断情况的时候，最后的else语句是可选的：

temperatureInFahrenheit = 72
if temperatureInFahrenheit <= 32 {
    print("It's very cold. Consider wearing a scarf.")
} else if temperatureInFahrenheit >= 86 {
    print("It's really warm. Don't forget to wear sunscreen.")
}

在这个例子中，由于既不冷也不热，所以不会触发if或else if分支，也就不会打印任何消息。

3.2 Switch

switch语句会尝试把某个值与若干个模式（pattern）进行匹配。根据第一个匹配成功的模式，switch语句会执行对应的代码。当有可能的情况较多时，通常用switch语句替换if语句。

switch语句最简单的形式就是把某个值与一个或若干个相同类型的值作比较：

switch some value to consider {
case value 1:
    respond to value 1
case value 2,
    value 3:
    respond to value 2 or 3
default:
    otherwise, do something else
}

switch语句由多个 case 构成，每个由case关键字开始。为了匹配某些更特定的值，Swift 提供了几种方法来进行更复杂的模式匹配，这些模式将在本节的稍后部分提到。

与if语句类似，每一个 case 都是代码执行的一条分支。switch语句会决定哪一条分支应该被执行，这个流程被称作根据给定的值切换(switching)。

switch语句必须是完备的。这就是说，每一个可能的值都必须至少有一个 case 分支与之对应。在某些不可能涵盖所有值的情况下，你可以使用默认（default）分支来涵盖其它所有没有对应的值，这个默认分支必须在switch语句的最后面。

下面的例子使用switch语句来匹配一个名为someCharacter的小写字符：

let someCharacter: Character = "z"
switch someCharacter {
case "a":
    print("The first letter of the alphabet")
case "z":
    print("The last letter of the alphabet")
default:
    print("Some other character")
}
// 输出 "The last letter of the alphabet"

在这个例子中，第一个 case 分支用于匹配第一个英文字母a，第二个 case 分支用于匹配最后一个字母z。 因为switch语句必须有一个case分支用于覆盖所有可能的字符，而不仅仅是所有的英文字母，所以switch语句使用default分支来匹配除了a和z外的所有值，这个分支保证了swith语句的完备性。

3.2.1 不存在隐式的贯穿

与 C 和 Objective-C 中的switch语句不同，在 Swift 中，当匹配的 case 分支中的代码执行完毕后，程序会终止switch语句，而不会继续执行下一个 case 分支。这也就是说，不需要在 case 分支中显式地使用break语句。这使得switch语句更安全、更易用，也避免了因忘记写break语句而产生的错误。

注意： 虽然在Swift中break不是必须的，但你依然可以在 case 分支中的代码执行完毕前使用break跳出，详情请参见Switch 语句中的 break。

每一个 case 分支都必须包含至少一条语句。像下面这样书写代码是无效的，因为第一个 case 分支是空的：

let anotherCharacter: Character = "a"
switch anotherCharacter {
case "a": // 无效，这个分支下面没有语句
case "A":
    print("The letter A")
default:
    print("Not the letter A")
}
// 这段代码会报编译错误

不像 C 语言里的switch语句，在 Swift 中，switch语句不会一起匹配”a”和”A”。相反的，上面的代码会引起编译期错误：case “a”: 不包含任何可执行语句——这就避免了意外地从一个 case 分支贯穿到另外一个，使得代码更安全、也更直观。

为了让单个case同时匹配a和A，可以将这个两个值组合成一个复合匹配，并且用逗号分开：

let anotherCharacter: Character = "a"
switch anotherCharacter {
case "a", "A":
    print("The letter A")
default:
    print("Not the letter A")
}
// 输出 "The letter A

为了可读性，符合匹配可以写成多行形式，详情请参考复合匹配

注意： 如果想要显式贯穿case分支，请使用fallthrough语句，详情请参考贯穿。

3.2.2 区间匹配

case 分支的模式也可以是一个值的区间。下面的例子展示了如何使用区间匹配来输出任意数字对应的自然语言格式：

let approximateCount = 62
let countedThings = "moons orbiting Saturn"
let naturalCount: String
switch approximateCount {
case 0:
    naturalCount = "no"
case 1..<5:
    naturalCount = "a few"
case 5..<12:
    naturalCount = "several"
case 12..<100:
    naturalCount = "dozens of"
case 100..<1000:
    naturalCount = "hundreds of"
default:
    naturalCount = "many"
}
print("There are \(naturalCount) \(countedThings).")
// 输出 "There are dozens of moons orbiting Saturn."

在上例中，approximateCount在一个switch声明中被评估。每一个case都与之进行比较。因为approximateCount落在了 12 到 100 的区间，所以naturalCount等于”dozens of”值，并且此后的执行跳出了switch语句。

3.2.3 元组

我们可以使用元组在同一个switch语句中测试多个值。元组中的元素可以是值，也可以是区间。另外，使用下划线（_）来匹配所有可能的值。

下面的例子展示了如何使用一个(Int, Int)类型的元组来分类下图中的点(x, y)：

let somePoint = (1, 1)
switch somePoint {
case (0, 0):
    print("\(somePoint) is at the origin")
case (_, 0):
    print("\(somePoint) is on the x-axis")
case (0, _):
    print("\(somePoint) is on the y-axis")
case (-2...2, -2...2):
    print("\(somePoint) is inside the box")
default:
    print("\(somePoint) is outside of the box")
}
// 输出 "(1, 1) is inside the box"

不像 C 语言，Swift 允许多个 case 匹配同一个值。实际上，在这个例子中，点(0, 0)可以匹配所有四个 case。但是，如果存在多个匹配，那么只会执行第一个被匹配到的 case 分支。考虑点(0, 0)会首先匹配case (0, 0)，因此剩下的能够匹配的分支都会被忽视掉。

3.2.4 值绑定（Value Bindings）

case 分支允许将匹配的值声明为临时常量或变量，并且在case分支体内使用 —— 这种行为被称为值绑定（value binding），因为匹配的值在case分支体内，与临时的常量或变量绑定。

下面的例子将下图中的点(x, y)，使用(Int, Int)类型的元组表示，然后分类表示：

let anotherPoint = (2, 0)
switch anotherPoint {
case (let x, 0):
    print("on the x-axis with an x value of \(x)")
case (0, let y):
    print("on the y-axis with a y value of \(y)")
case let (x, y):
    print("somewhere else at (\(x), \(y))")
}
// 输出 "on the x-axis with an x value of 2"

这三个 case 都声明了常量x和y的占位符，用于临时获取元组anotherPoint的一个或两个值。第一个 case ——case (let x, 0)将匹配一个纵坐标为0的点，并把这个点的横坐标赋给临时的常量x。类似的，第二个 case ——case (0, let y)将匹配一个横坐标为0的点，并把这个点的纵坐标赋给临时的常量y。

一旦声明了这些临时的常量，它们就可以在其对应的 case 分支里使用。在这个例子中，它们用于打印给定点的类型。

请注意，这个switch语句不包含默认分支。这是因为最后一个 case ——case let(x, y)声明了一个可以匹配余下所有值的元组。这使得switch语句已经完备了，因此不需要再书写默认分支。

3.2.5 Where

case 分支的模式可以使用where语句来判断额外的条件。

下面的例子把下图中的点(x, y)进行了分类：

let yetAnotherPoint = (1, -1)
switch yetAnotherPoint {
case let (x, y) where x == y:
    print("(\(x), \(y)) is on the line x == y")
case let (x, y) where x == -y:
    print("(\(x), \(y)) is on the line x == -y")
case let (x, y):
    print("(\(x), \(y)) is just some arbitrary point")
}
// 输出 "(1, -1) is on the line x == -y"

这三个 case 都声明了常量x和y的占位符，用于临时获取元组yetAnotherPoint的两个值。这两个常量被用作where语句的一部分，从而创建一个动态的过滤器(filter)。当且仅当where语句的条件为true时，匹配到的 case 分支才会被执行。

就像是值绑定中的例子，由于最后一个 case 分支匹配了余下所有可能的值，switch语句就已经完备了，因此不需要再书写默认分支。

3.2.6 复合匹配

当多个条件可以使用同一种方法来处理时，可以将这几种可能放在同一个case后面，并且用逗号隔开。当case后面的任意一种模式匹配的时候，这条分支就会被匹配。并且，如果匹配列表过长，还可以分行书写：

let someCharacter: Character = "e"
switch someCharacter {
case "a", "e", "i", "o", "u":
    print("\(someCharacter) is a vowel")
case "b", "c", "d", "f", "g", "h", "j", "k", "l", "m",
     "n", "p", "q", "r", "s", "t", "v", "w", "x", "y", "z":
    print("\(someCharacter) is a consonant")
default:
    print("\(someCharacter) is not a vowel or a consonant")
}
// 输出 "e is a vowel"

这个switch语句中的第一个case，匹配了英语中的五个小写元音字母。相似的，第二个case匹配了英语中所有的小写辅音字母。最终，default分支匹配了其它所有字符。 复合匹配同样可以包含值绑定。复合匹配里所有的匹配模式，都必须包含相同的值绑定。并且每一个绑定都必须获取到相同类型的值。这保证了，无论复合匹配中的哪个模式发生了匹配，分支体内的代码，都能获取到绑定的值，并且绑定的值都有一样的类型。

let stillAnotherPoint = (9, 0)
switch stillAnotherPoint {
case (let distance, 0), (0, let distance):
    print("On an axis, \(distance) from the origin")
default:
    print("Not on an axis")
}

// 输出 "On an axis, 9 from the origin"

上面的case有两个模式：(let distance, 0)匹配了在x轴上的值，(0, let distance)匹配了在y轴上的值。两个模式都绑定了distance，并且distance在两种模式下，都是整型——这意味着分支体内的代码，只要case匹配，都可以获取到distance值.

4 控制转移语句（Control Transfer Statements）

控制转移语句改变你代码的执行顺序，通过它可以实现代码的跳转。Swift 有五种控制转移语句：

• continue
• break
• fallthrough
• return
• throw

我们将会在下面讨论continue、break和fallthrough语句。return语句将会在函数章节讨论，throw语句会在错误抛出章节讨论。

4.1 Continue

continue语句告诉一个循环体立刻停止本次循环，重新开始下次循环。就好像在说“本次循环我已经执行完了”，但是并不会离开整个循环体。

下面的例子把一个小写字符串中的元音字母和空格字符移除，生成了一个含义模糊的短句：

let puzzleInput = "great minds think alike"
var puzzleOutput = ""
for character in puzzleInput {
    switch character {
    case "a", "e", "i", "o", "u", " ":
        continue
    default:
        puzzleOutput.append(character)
    }
}
print(puzzleOutput)
    // 输出 "grtmndsthnklk"

在上面的代码中，只要匹配到元音字母或者空格字符，就调用continue语句，使本次循环结束，重新开始下次循环。这种行为使switch匹配到元音字母和空格字符时不做处理，而不是让每一个匹配到的字符都被打印。

4.2 Break

break语句会立刻结束整个控制流的执行。break 可以在 switch 或循环语句中使用，用来提前结束switch或循环语句。

循环语句中的 break

当在一个循环体中使用break时，会立刻中断该循环体的执行，然后跳转到表示循环体结束的大括号(})后的第一行代码。不会再有本次循环的代码被执行，也不会再有下次的循环产生。

Switch 语句中的 break

当在一个switch代码块中使用break时，会立即中断该switch代码块的执行，并且跳转到表示switch代码块结束的大括号(})后的第一行代码。

这种特性可以被用来匹配或者忽略一个或多个分支。因为 Swift 的switch需要包含所有的分支而且不允许有为空的分支，有时为了使你的意图更明显，需要特意匹配或者忽略某个分支。那么当你想忽略某个分支时，可以在该分支内写上break语句。当那个分支被匹配到时，分支内的break语句立即结束switch代码块。

注意： 当一个switch分支仅仅包含注释时，会被报编译时错误。注释不是代码语句而且也不能让switch分支达到被忽略的效果。你应该使用break来忽略某个分支。

下面的例子通过switch来判断一个Character值是否代表下面四种语言之一。为了简洁，多个值被包含在了同一个分支情况中。

let numberSymbol: Character = "三"  // 简体中文里的数字 3
var possibleIntegerValue: Int?
switch numberSymbol {
case "1", "١", "一", "๑":
    possibleIntegerValue = 1
case "2", "٢", "二", "๒":
    possibleIntegerValue = 2
case "3", "٣", "三", "๓":
    possibleIntegerValue = 3
case "4", "٤", "四", "๔":
    possibleIntegerValue = 4
default:
    break
}
if let integerValue = possibleIntegerValue {
    print("The integer value of \(numberSymbol) is \(integerValue).")
} else {
    print("An integer value could not be found for \(numberSymbol).")
}
// 输出 "The integer value of 三 is 3."

这个例子检查numberSymbol是否是拉丁，阿拉伯，中文或者泰语中的1到4之一。如果被匹配到，该switch分支语句给Int?类型变量possibleIntegerValue设置一个整数值。

当switch代码块执行完后，接下来的代码通过使用可选绑定来判断possibleIntegerValue是否曾经被设置过值。因为是可选类型的缘故，possibleIntegerValue有一个隐式的初始值nil，所以仅仅当possibleIntegerValue曾被switch代码块的前四个分支中的某个设置过一个值时，可选的绑定才会被判定为成功。

在上面的例子中，想要把Character所有的的可能性都枚举出来是不现实的，所以使用default分支来包含所有上面没有匹配到字符的情况。由于这个default分支不需要执行任何动作，所以它只写了一条break语句。一旦落入到default分支中后，break语句就完成了该分支的所有代码操作，代码继续向下，开始执行if let语句。

4.3 fallthrough（贯穿）

在 Swift 里，switch语句不会从上一个 case 分支跳转到下一个 case 分支中。相反，只要第一个匹配到的 case 分支完成了它需要执行的语句，整个switch代码块完成了它的执行。相比之下，C 语言要求你显式地插入break语句到每个 case 分支的末尾来阻止自动落入到下一个 case 分支中。Swift 的这种避免默认落入到下一个分支中的特性意味着它的switch 功能要比 C 语言的更加清晰和可预测，可以避免无意识地执行多个 case 分支从而引发的错误。

如果你确实需要 C 风格的贯穿的特性，你可以在每个需要该特性的 case 分支中使用fallthrough关键字。下面的例子使用fallthrough来创建一个数字的描述语句。

let integerToDescribe = 5
var description = "The number \(integerToDescribe) is"
switch integerToDescribe {
case 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19:
    description += " a prime number, and also"
    fallthrough
default:
    description += " an integer."
}
print(description)
// 输出 "The number 5 is a prime number, and also an integer."

这个例子定义了一个String类型的变量description并且给它设置了一个初始值。函数使用switch逻辑来判断integerToDescribe变量的值。当integerToDescribe的值属于列表中的质数之一时，该函数在description后添加一段文字，来表明这个数字是一个质数。然后它使用fallthrough关键字来“贯穿”到default分支中。default分支在description的最后添加一段额外的文字，至此switch代码块执行完了。

如果integerToDescribe的值不属于列表中的任何质数，那么它不会匹配到第一个switch分支。而这里没有其他特别的分支情况，所以integerToDescribe匹配到default分支中。

当switch代码块执行完后，使用print(_:separator:terminator:)函数打印该数字的描述。在这个例子中，数字5被准确的识别为了一个质数。

注意： fallthrough关键字不会检查它下一个将会落入执行的 case 中的匹配条件。fallthrough简单地使代码继续连接到下一个 case 中的代码，这和 C 语言标准中的switch语句特性是一样的。

4.4 带标签的语句

在 Swift 中，你可以在循环体和条件语句中嵌套循环体和条件语句来创造复杂的控制流结构。并且，循环体和条件语句都可以使用break语句来提前结束整个代码块。因此，显式地指明break语句想要终止的是哪个循环体或者条件语句，会很有用。类似地，如果你有许多嵌套的循环体，显式指明continue语句想要影响哪一个循环体也会非常有用。

为了实现这个目的，你可以使用标签（statement label）来标记一个循环体或者条件语句，对于一个条件语句，你可以使用break加标签的方式，来结束这个被标记的语句。对于一个循环语句，你可以使用break或者continue加标签，来结束或者继续这条被标记语句的执行。

声明一个带标签的语句是通过在该语句的关键词的同一行前面放置一个标签，作为这个语句的前导关键字(introducor keyword)，并且该标签后面跟随一个冒号。下面是一个针对while循环体的标签语法，同样的规则适用于所有的循环体和条件语句。

label name: while condition { statements }

gameLoop: while square != finalSquare {
    diceRoll += 1
    if diceRoll == 7 { diceRoll = 1 }
    switch square + diceRoll {
    case finalSquare:
        // 骰子数刚好使玩家移动到最终的方格里，游戏结束。
        break gameLoop
    case let newSquare where newSquare > finalSquare:
        // 骰子数将会使玩家的移动超出最后的方格，那么这种移动是不合法的，玩家需要重新掷骰子
        continue gameLoop
    default:
        // 合法移动，做正常的处理
        square += diceRoll
        square += board[square]
    }
}
print("Game over!")

5 提前退出

像if语句一样，guard的执行取决于一个表达式的布尔值。我们可以使用guard语句来要求条件必须为真时，以执行guard语句后的代码。不同于if语句，一个guard语句总是有一个else从句，如果条件不为真则执行else从句中的代码。

func greet(person: [String: String]) {
    guard let name = person["name"] else {
        return
    }
    print("Hello \(name)")
    guard let location = person["location"] else {
        print("I hope the weather is nice near you.")
        return
    }
    print("I hope the weather is nice in \(location).")
}
greet(["name": "John"])
// 输出 "Hello John!"
// 输出 "I hope the weather is nice near you."
greet(["name": "Jane", "location": "Cupertino"])
// 输出 "Hello Jane!"
// 输出 "I hope the weather is nice in Cupertino."

如果guard语句的条件被满足，则继续执行guard语句大括号后的代码。将变量或者常量的可选绑定作为guard语句的条件，都可以保护guard语句后面的代码。

如果条件不被满足，在else分支上的代码就会被执行。这个分支必须转移控制以退出guard语句出现的代码段。它可以用控制转移语句如return,break,continue或者throw做这件事，或者调用一个不返回的方法或函数，例如fatalError()。

相比于可以实现同样功能的if语句，按需使用guard语句会提升我们代码的可读性。它可以使你的代码连贯的被执行而不需要将它包在else块中，它可以使你在紧邻条件判断的地方，处理违规的情况。

6 检测 API 可用性

Swift内置支持检查 API 可用性，这可以确保我们不会在当前部署机器上，不小心地使用了不可用的API。

编译器使用 SDK 中的可用信息来验证我们的代码中使用的所有 API 在项目指定的部署目标上是否可用。如果我们尝试使用一个不可用的 API，Swift 会在编译时报错。

我们在if或guard语句中使用可用性条件（availability condition)去有条件的执行一段代码，来在运行时判断调用的API是否可用。编译器使用从可用性条件语句中获取的信息去验证，在这个代码块中调用的 API 是否可用。

if #available(iOS 10, macOS 10.12, *) {
    // 在 iOS 使用 iOS 10 的 API, 在 macOS 使用 macOS 10.12 的 API
} else {
    // 使用先前版本的 iOS 和 macOS 的 API
}

以上可用性条件指定，if语句的代码块仅仅在 iOS 10 或 macOS 10.12 及更高版本才运行。最后一个参数，*，是必须的，用于指定在所有其它平台中，如果版本号高于你的设备指定的最低版本，if语句的代码块将会运行。

在它一般的形式中，可用性条件使用了一个平台名字和版本的列表。平台名字可以是iOS，macOS，watchOS和tvOS——请访问声明属性来获取完整列表。除了指定像 iOS 8 或 macOS 10.10 的大版本号，也可以指定像 iOS 8.3 以及 macOS 10.10.3 的小版本号。

if #available(platform name version, ..., *) {
    APIs 可用，语句将执行
} else {
    APIs 不可用，语句将不执行
}

函数

函数是一段完成特定任务的独立代码片段。你可以通过给函数命名来标识某个函数的功能，这个名字可以被用来在需要的时候”调用”这个函数来完成它的任务。

Swift 统一的函数语法非常的灵活，可以用来表示任何函数，包括从最简单的没有参数名字的 C 风格函数，到复杂的带局部和外部参数名的 Objective-C 风格函数。参数可以提供默认值，以简化函数调用。参数也可以既当做传入参数，也当做传出参数，也就是说，一旦函数执行结束，传入的参数值将被修改。

在 Swift 中，每个函数都有一个由函数的参数值类型和返回值类型组成的类型。你可以把函数类型当做任何其他普通变量类型一样处理，这样就可以更简单地把函数当做别的函数的参数，也可以从其他函数中返回函数。函数的定义可以写在其他函数定义中，这样可以在嵌套函数范围内实现功能封装。

1 函数定义与调用

当你定义一个函数时，你可以定义一个或多个有名字和类型的值，作为函数的输入，称为参数，也可以定义某种类型的值作为函数执行结束时的输出，称为返回类型。

每个函数有个函数名，用来描述函数执行的任务。要使用一个函数时，用函数名来“调用”这个函数，并传给它匹配的输入值（称作 实参 ）。函数的实参必须与函数参数表里参数的顺序一致。

下面例子中的函数的名字是greet(person:)，之所以叫这个名字，是因为这个函数用一个人的名字当做输入，并返回向这个人问候的语句。为了完成这个任务，你需要定义一个输入参数——一个叫做 person 的 String 值，和一个包含给这个人问候语的 String 类型的返回值：

func greet(person: String) -> String {
    let greeting = "Hello, " + person + "!"
    return greeting
}

所有的这些信息汇总起来成为函数的定义，并以 func 作为前缀。指定函数返回类型时，用返回箭头 ->（一个连字符后跟一个右尖括号）后跟返回类型的名称的方式来表示。

该定义描述了函数的功能，它期望接收什么作为参数和执行结束时它返回的结果是什么类型。这样的定义使得函数可以在别的地方以一种清晰的方式被调用：

print(greet(person: "Anna"))
// 打印 "Hello, Anna!"
print(greet(person: "Brian"))
// 打印 "Hello, Brian!"

调用 greet(person:) 函数时，在圆括号中传给它一个 String 类型的实参，例如 greet(person: “Anna”)。正如上面所示，因为这个函数返回一个 String 类型的值，所以greet 可以被包含在 print(_:separator:terminator:) 的调用中，用来输出这个函数的返回值。

注意 print(_:separator:terminator:) 函数的第一个参数并没有设置一个标签，而其他的参数因为已经有了默认值，因此是可选的。关于这些函数语法上的变化详见下方关于 函数参数标签和参数名 以及 默认参数值。

在 greet(person:) 的函数体中，先定义了一个新的名为 greeting 的 String 常量，同时，把对 personName 的问候消息赋值给了 greeting 。然后用 return 关键字把这个问候返回出去。一旦 return greeting 被调用，该函数结束它的执行并返回 greeting 的当前值。

你可以用不同的输入值多次调用 greet(person:)。上面的例子展示的是用”Anna”和”Brian”调用的结果，该函数分别返回了不同的结果。

为了简化这个函数的定义，可以将问候消息的创建和返回写成一句：

func greetAgain(person: String) -> String {
    return "Hello again, " + person + "!"
}
print(greetAgain(person: "Anna"))
// 打印 "Hello again, Anna!"

2 函数参数与返回值

函数参数与返回值在 Swift 中非常的灵活。你可以定义任何类型的函数，包括从只带一个未名参数的简单函数到复杂的带有表达性参数名和不同参数选项的复杂函数。

2.1 无参数函数

函数可以没有参数。下面这个函数就是一个无参数函数，当被调用时，它返回固定的 String 消息：

func sayHelloWorld() -> String {
    return "hello, world"
}
print(sayHelloWorld())
// 打印 "hello, world"

尽管这个函数没有参数，但是定义中在函数名后还是需要一对圆括号。当被调用时，也需要在函数名后写一对圆括号。

2.2 多参数函数

函数可以有多种输入参数，这些参数被包含在函数的括号之中，以逗号分隔。

下面这个函数用一个人名和是否已经打过招呼作为输入，并返回对这个人的适当问候语:

func greet(person: String, alreadyGreeted: Bool) -> String {
    if alreadyGreeted {
        return greetAgain(person: person)
    } else {
        return greet(person: person)
    }
}
print(greet(person: "Tim", alreadyGreeted: true))
// 打印 "Hello again, Tim!"

你可以通过在括号内使用逗号分隔来传递一个String参数值和一个标识为alreadyGreeted的Bool值，来调用greet(person:alreadyGreeted:)函数。注意这个函数和上面greet(person:)是不同的。虽然它们都有着同样的名字greet，但是greet(person:alreadyGreeted:)函数需要两个参数，而greet(person:)只需要一个参数。

2.3 无返回值函数

函数可以没有返回值。下面是 greet(person:) 函数的另一个版本，这个函数直接打印一个String值，而不是返回它：

func greet(person: String) {
    print("Hello, \(person)!")
}
greet(person: "Dave")
// 打印 "Hello, Dave!"

因为这个函数不需要返回值，所以这个函数的定义中没有返回箭头（->）和返回类型。

注意 严格上来说，虽然没有返回值被定义，greet(person:) 函数依然返回了值。没有定义返回类型的函数会返回一个特殊的Void值。它其实是一个空的元组（tuple），没有任何元素，可以写成()。

被调用时，一个函数的返回值可以被忽略：

func printAndCount(string: String) -> Int {
    print(string)
    return string.count
}
func printWithoutCounting(string: String) {
    let _ = printAndCount(string: string)
}
printAndCount(string: "hello, world")
// 打印 "hello, world" 并且返回值 12
printWithoutCounting(string: "hello, world")
// 打印 "hello, world" 但是没有返回任何值

第一个函数 printAndCount(string:)，输出一个字符串并返回 Int 类型的字符数。第二个函数 printWithoutCounting(string:)调用了第一个函数，但是忽略了它的返回值。当第二个函数被调用时，消息依然会由第一个函数输出，但是返回值不会被用到。

注意: 返回值可以被忽略，但定义了有返回值的函数必须返回一个值，如果在函数定义底部没有返回任何值，将导致编译时错误（compile-time error）。

2.4 多重返回值函数

你可以用元组（tuple）类型让多个值作为一个复合值从函数中返回。

下例中定义了一个名为 minMax(array:) 的函数，作用是在一个 Int 类型的数组中找出最小值与最大值。

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)
}

minMax(array:) 函数返回一个包含两个 Int 值的元组，这些值被标记为 min 和 max ，以便查询函数的返回值时可以通过名字访问它们。

在 minMax(array:) 的函数体中，在开始的时候设置两个工作变量 currentMin 和 currentMax 的值为数组中的第一个数。然后函数会遍历数组中剩余的值并检查该值是否比 currentMin 和 currentMax 更小或更大。最后数组中的最小值与最大值作为一个包含两个 Int 值的元组返回。

因为元组的成员值已被命名，因此可以通过 . 语法来检索找到的最小值与最大值：

let bounds = minMax(array: [8, -6, 2, 109, 3, 71])
print("min is \(bounds.min) and max is \(bounds.max)")
// 打印 "min is -6 and max is 109"

需要注意的是，元组的成员不需要在元组从函数中返回时命名，因为它们的名字已经在函数返回类型中指定了。

2.5 可选元组返回类型

如果函数返回的元组类型有可能整个元组都“没有值”，你可以使用可选的（ optional ） 元组返回类型反映整个元组可以是nil的事实。你可以通过在元组类型的右括号后放置一个问号来定义一个可选元组，例如 (Int, Int)? 或 (String, Int, Bool)?

注意 可选元组类型如 (Int, Int)? 与元组包含可选类型如 (Int?, Int?) 是不同的。可选的元组类型，整个元组是可选的，而不只是元组中的每个元素值。

前面的 minMax(array:) 函数返回了一个包含两个 Int 值的元组。但是函数不会对传入的数组执行任何安全检查，如果 array 参数是一个空数组，如上定义的 minMax(array:) 在试图访问 array[0] 时会触发一个运行时错误(runtime error)。

为了安全地处理这个“空数组”问题，将 minMax(array:) 函数改写为使用可选元组返回类型，并且当数组为空时返回 nil：

func minMax(array: [Int]) -> (min: Int, max: Int)? {
    if array.isEmpty { return nil }
    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)
}

你可以使用可选绑定来检查 minMax(array:) 函数返回的是一个存在的元组值还是 nil：

if let bounds = minMax(array: [8, -6, 2, 109, 3, 71]) {
    print("min is \(bounds.min) and max is \(bounds.max)")
}
// 打印 "min is -6 and max is 109"

3 函数参数标签和参数名称

每个函数参数都有一个参数标签( argument label )以及一个参数名称( parameter name )。参数标签在调用函数的时候使用；调用的时候需要将函数的参数标签写在对应的参数前面。参数名称在函数的实现中使用。默认情况下，函数参数使用参数名称来作为它们的参数标签。

func someFunction(firstParameterName: Int, secondParameterName: Int) {
    // 在函数体内，firstParameterName 和 secondParameterName 代表参数中的第一个和第二个参数值
}
someFunction(firstParameterName: 1, secondParameterName: 2)

所有的参数都必须有一个独一无二的名字。虽然多个参数拥有同样的参数标签是可能的，但是一个唯一的函数标签能够使你的代码更具可读性。

3.1 指定参数标签

你可以在参数名称前指定它的参数标签，中间以空格分隔：

func someFunction(argumentLabel parameterName: Int) {
    // 在函数体内，parameterName 代表参数值
}

这个版本的 greet(person:) 函数，接收一个人的名字和他的家乡，并且返回一句问候：

func greet(person: String, from hometown: String) -> String {
    return "Hello \(person)!  Glad you could visit from \(hometown)."
}
print(greet(person: "Bill", from: "Cupertino"))
// 打印 "Hello Bill!  Glad you could visit from Cupertino."

参数标签的使用能够让一个函数在调用时更有表达力，更类似自然语言，并且仍保持了函数内部的可读性以及清晰的意图。

3.2 忽略参数标签

如果你不希望为某个参数添加一个标签，可以使用一个下划线(_)来代替一个明确的参数标签。

func someFunction(_ firstParameterName: Int, secondParameterName: Int) {
     // 在函数体内，firstParameterName 和 secondParameterName 代表参数中的第一个和第二个参数值
}
someFunction(1, secondParameterName: 2)

如果一个参数有一个标签，那么在调用的时候必须使用标签来标记这个参数。

3.3 默认参数值

你可以在函数体中通过给参数赋值来为任意一个参数定义默认值（Deafult Value）。当默认值被定义后，调用这个函数时可以忽略这个参数。

func someFunction(parameterWithoutDefault: Int, parameterWithDefault: Int = 12) {
    // 如果你在调用时候不传第二个参数，parameterWithDefault 会值为 12 传入到函数体中。
}
someFunction(parameterWithoutDefault: 3, parameterWithDefault: 6) // parameterWithDefault = 6
someFunction(parameterWithoutDefault: 4) // parameterWithDefault = 12

将不带有默认值的参数放在函数参数列表的最前。一般来说，没有默认值的参数更加的重要，将不带默认值的参数放在最前保证在函数调用时，非默认参数的顺序是一致的，同时也使得相同的函数在不同情况下调用时显得更为清晰。

3.4 可变参数

一个可变参数（variadic parameter）可以接受零个或多个值。函数调用时，你可以用可变参数来指定函数参数可以被传入不确定数量的输入值。通过在变量类型名后面加入（…）的方式来定义可变参数。

可变参数的传入值在函数体中变为此类型的一个数组。例如，一个叫做 numbers 的 Double… 型可变参数，在函数体内可以当做一个叫 numbers 的 [Double] 型的数组常量。

下面的这个函数用来计算一组任意长度数字的 算术平均数（arithmetic mean)：

func arithmeticMean(_ numbers: Double...) -> Double {
    var total: Double = 0
    for number in numbers {
        total += number
    }
    return total / Double(numbers.count)
}
arithmeticMean(1, 2, 3, 4, 5)
// 返回 3.0, 是这 5 个数的平均数。
arithmeticMean(3, 8.25, 18.75)
// 返回 10.0, 是这 3 个数的平均数。

注意： 一个函数最多只能拥有一个可变参数。

3.5 输入输出参数

函数参数默认是常量。试图在函数体中更改参数值将会导致编译错误(compile-time error)。这意味着你不能错误地更改参数值。如果你想要一个函数可以修改参数的值，并且想要在这些修改在函数调用结束后仍然存在，那么就应该把这个参数定义为输入输出参数（In-Out Parameters）。

定义一个输入输出参数时，在参数定义前加 inout 关键字。一个输入输出参数有传入函数的值，这个值被函数修改，然后被传出函数，替换原来的值。想获取更多的关于输入输出参数的细节和相关的编译器优化，请查看输入输出参数一节。

你只能传递变量给输入输出参数。你不能传入常量或者字面量，因为这些量是不能被修改的。当传入的参数作为输入输出参数时，需要在参数名前加 & 符，表示这个值可以被函数修改。

注意 输入输出参数不能有默认值，而且可变参数不能用 inout 标记。

func swapTwoInts(_ a: inout Int, _ b: inout Int) {
    let temporaryA = a
    a = b
    b = temporaryA
}

swapTwoInts(::) 函数简单地交换 a 与 b 的值。该函数先将 a 的值存到一个临时常量 temporaryA 中，然后将 b 的值赋给 a，最后将 temporaryA 赋值给 b。

你可以用两个 Int 型的变量来调用 swapTwoInts(::)。需要注意的是，someInt 和 anotherInt 在传入 swapTwoInts(::) 函数前，都加了 & 的前缀：

var someInt = 3
var anotherInt = 107
swapTwoInts(&someInt, &anotherInt)
print("someInt is now \(someInt), and anotherInt is now \(anotherInt)")
// 打印 "someInt is now 107, and anotherInt is now 3"

从上面这个例子中，我们可以看到 someInt 和 anotherInt 的原始值在 swapTwoInts(::) 函数中被修改，尽管它们的定义在函数体外。

注意： 输入输出参数和返回值是不一样的。上面的 swapTwoInts 函数并没有定义任何返回值，但仍然修改了 someInt 和 anotherInt 的值。输入输出参数是函数对函数体外产生影响的另一种方式。

4 函数类型

每个函数都有种特定的函数类型，函数的类型由函数的参数类型和返回类型组成。

例如：

func addTwoInts(_ a: Int, _ b: Int) -> Int {
    return a + b
}
func multiplyTwoInts(_ a: Int, _ b: Int) -> Int {
    return a * b
}

这个例子中定义了两个简单的数学函数：addTwoInts 和 multiplyTwoInts。这两个函数都接受两个 Int 值， 返回一个 Int 值。

这两个函数的类型是 (Int, Int) -> Int，可以解读为“这个函数类型有两个 Int 型的参数并返回一个 Int 型的值。”。

下面是另一个例子，一个没有参数，也没有返回值的函数：

func printHelloWorld() {
    print("hello, world")
}

这个函数的类型是：() -> Void，或者叫“没有参数，并返回 Void 类型的函数”。

4.1 使用函数类型

在 Swift 中，使用函数类型就像使用其他类型一样。例如，你可以定义一个类型为函数的常量或变量，并将适当的函数赋值给它：

var mathFunction: (Int, Int) -> Int = addTwoInts

这段代码可以被解读为：

”定义一个叫做 mathFunction 的变量，类型是‘一个有两个 Int 型的参数并返回一个 Int 型的值的函数’，并让这个新变量指向 addTwoInts 函数”。

addTwoInts 和 mathFunction 有同样的类型，所以这个赋值过程在 Swift 类型检查(type-check)中是允许的。

现在，你可以用 mathFunction 来调用被赋值的函数了：

print("Result: \(mathFunction(2, 3))")
// Prints "Result: 5"

有相同匹配类型的不同函数可以被赋值给同一个变量，就像非函数类型的变量一样：

mathFunction = multiplyTwoInts
print("Result: \(mathFunction(2, 3))")
// Prints "Result: 6"

就像其他类型一样，当赋值一个函数给常量或变量时，你可以让 Swift 来推断其函数类型：

let anotherMathFunction = addTwoInts
// anotherMathFunction 被推断为 (Int, Int) -> Int 类型

4.2 函数类型作为参数类型

你可以用 (Int, Int) -> Int 这样的函数类型作为另一个函数的参数类型。这样你可以将函数的一部分实现留给函数的调用者来提供。

下面是另一个例子，正如上面的函数一样，同样是输出某种数学运算结果：

func printMathResult(_ mathFunction: (Int, Int) -> Int, _ a: Int, _ b: Int) {
    print("Result: \(mathFunction(a, b))")
}
printMathResult(addTwoInts, 3, 5)
// 打印 "Result: 8"

这个例子定义了 printMathResult(::_:) 函数，它有三个参数：第一个参数叫 mathFunction，类型是 (Int, Int) -> Int，你可以传入任何这种类型的函数；第二个和第三个参数叫 a 和 b，它们的类型都是 Int，这两个值作为已给出的函数的输入值。

当 printMathResult(::_:) 被调用时，它被传入 addTwoInts 函数和整数 3 和 5。它用传入 3 和 5 调用 addTwoInts，并输出结果：8。

printMathResult(:::) 函数的作用就是输出另一个适当类型的数学函数的调用结果。它不关心传入函数是如何实现的，只关心传入的函数是不是一个正确的类型。这使得 printMathResult(:::) 能以一种类型安全（type-safe）的方式将一部分功能转给调用者实现。

4.3 函数类型作为返回类型

你可以用函数类型作为另一个函数的返回类型。你需要做的是在返回箭头（->）后写一个完整的函数类型。

下面的这个例子中定义了两个简单函数，分别是 stepForward(:) 和 stepBackward(:)。stepForward(:)函数返回一个比输入值大 1 的值。stepBackward(:) 函数返回一个比输入值小 1 的值。这两个函数的类型都是 (Int) -> Int：

func stepForward(_ input: Int) -> Int {
    return input + 1
}
func stepBackward(_ input: Int) -> Int {
    return input - 1
}

如下名为 chooseStepFunction(backward:) 的函数，它的返回类型是 (Int) -> Int 类型的函数。chooseStepFunction(backward:) 根据布尔值 backwards 来返回 stepForward(:) 函数或 stepBackward(:) 函数：

func chooseStepFunction(backward: Bool) -> (Int) -> Int {
    return backward ? stepBackward : stepForward
}

你现在可以用 chooseStepFunction(backward:) 来获得两个函数其中的一个：

var currentValue = 3
let moveNearerToZero = chooseStepFunction(backward: currentValue > 0)
// moveNearerToZero 现在指向 stepBackward() 函数。

上面这个例子中计算出从 currentValue 逐渐接近到0是需要向正数走还是向负数走。currentValue 的初始值是 3，这意味着 currentValue > 0 为真（true），这将使得 chooseStepFunction(:) 返回 stepBackward(:) 函数。一个指向返回的函数的引用保存在了 moveNearerToZero 常量中。

现在，moveNearerToZero指向了正确的函数，它可以被用来数到零：

print("Counting to zero:")
// Counting to zero:
while currentValue != 0 {
    print("\(currentValue)... ")
    currentValue = moveNearerToZero(currentValue)
}
print("zero!")
// 3...
// 2...
// 1...
// zero!

5 嵌套函数

到目前为止本章中你所见到的所有函数都叫全局函数（global functions），它们定义在全局域中。你也可以把函数定义在别的函数体中，称作 嵌套函数（nested functions）。

默认情况下，嵌套函数是对外界不可见的，但是可以被它们的外围函数（enclosing function）调用。一个外围函数也可以返回它的某一个嵌套函数，使得这个函数可以在其他域中被使用。

你可以用返回嵌套函数的方式重写 chooseStepFunction(backward:) 函数：

func chooseStepFunction(backward: Bool) -> (Int) -> Int {
    func stepForward(input: Int) -> Int { return input + 1 }
    func stepBackward(input: Int) -> Int { return input - 1 }
    return backward ? stepBackward : stepForward
}
var currentValue = -4
let moveNearerToZero = chooseStepFunction(backward: currentValue > 0)
// moveNearerToZero now refers to the nested stepForward() function
while currentValue != 0 {
    print("\(currentValue)... ")
    currentValue = moveNearerToZero(currentValue)
}
print("zero!")
// -4...
// -3...
// -2...
// -1...
// zero!

闭包

闭包是自包含的函数代码块，可以在代码中被传递和使用。Swift 中的闭包与 C 和 Objective-C 中的代码块（blocks）以及其他一些编程语言中的匿名函数比较相似。

闭包可以捕获和存储其所在上下文中任意常量和变量的引用。被称为包裹常量和变量。 Swift 会为你管理在捕获过程中涉及到的所有内存操作。

在函数章节中介绍的全局和嵌套函数实际上也是特殊的闭包，闭包采取如下三种形式之一：

• 全局函数是一个有名字但不会捕获任何值的闭包
• 嵌套函数是一个有名字并可以捕获其封闭函数域内值的闭包
• 闭包表达式是一个利用轻量级语法所写的可以捕获其上下文中变量或常量值的匿名闭包

Swift 的闭包表达式拥有简洁的风格，并鼓励在常见场景中进行语法优化，主要优化如下：

• 利用上下文推断参数和返回值类型
• 隐式返回单表达式闭包，即单表达式闭包可以省略 return 关键字
• 参数名称缩写
• 尾随闭包语法

1 闭包表达式

嵌套函数是一个在较复杂函数中方便进行命名和定义自包含代码模块的方式。当然，有时候编写小巧的没有完整定义和命名的类函数结构也是很有用处的，尤其是在你处理一些函数并需要将另外一些函数作为该函数的参数时。

闭包表达式是一种利用简洁语法构建内联闭包的方式。闭包表达式提供了一些语法优化，使得撰写闭包变得简单明了。下面闭包表达式的例子通过使用几次迭代展示了 sorted(by:) 方法定义和语法优化的方式。每一次迭代都用更简洁的方式描述了相同的功能。

1.1 sorted 方法

Swift 标准库提供了名为 sorted(by:) 的方法，它会根据你所提供的用于排序的闭包函数将已知类型数组中的值进行排序。一旦排序完成，sorted(by:) 方法会返回一个与原数组大小相同，包含同类型元素且元素已正确排序的新数组。原数组不会被 sorted(by:) 方法修改。

下面的闭包表达式示例使用 sorted(by:) 方法对一个 String 类型的数组进行字母逆序排序。以下是初始数组：

let names = ["Chris", "Alex", "Ewa", "Barry", "Daniella"]

sorted(by:) 方法接受一个闭包，该闭包函数需要传入与数组元素类型相同的两个值，并返回一个布尔类型值来表明当排序结束后传入的第一个参数排在第二个参数前面还是后面。如果第一个参数值出现在第二个参数值前面，排序闭包函数需要返回true，反之返回false。

该例子对一个 String 类型的数组进行排序，因此排序闭包函数类型需为 (String, String) -> Bool。

提供排序闭包函数的一种方式是撰写一个符合其类型要求的普通函数，并将其作为 sorted(by:) 方法的参数传入：

func backward(_ s1: String, _ s2: String) -> Bool {
    return s1 > s2
}
var reversedNames = names.sorted(by: backward)
// reversedNames 为 ["Ewa", "Daniella", "Chris", "Barry", "Alex"]

如果第一个字符串（s1）大于第二个字符串（s2），backward(::) 函数会返回 true，表示在新的数组中 s1 应该出现在 s2 前。对于字符串中的字符来说，“大于”表示“按照字母顺序较晚出现”。这意味着字母 “B” 大于字母 “A” ，字符串 “Tom” 大于字符串 “Tim”。该闭包将进行字母逆序排序，”Barry” 将会排在 “Alex” 之前。

然而，以这种方式来编写一个实际上很简单的表达式（a > b)，确实太过繁琐了。对于这个例子来说，利用闭包表达式语法可以更好地构造一个内联排序闭包。

1.2 闭包表达式语法

闭包表达式语法有如下的一般形式：

{ (parameters) -> returnType in
    statements
}

闭包表达式参数 可以是 in-out 参数，但不能设定默认值。也可以使用具名的可变参数（译者注：但是如果可变参数不放在参数列表的最后一位的话，调用闭包的时时编译器将报错。可参考这里）。元组也可以作为参数和返回值。

下面的例子展示了之前 backward(::) 函数对应的闭包表达式版本的代码：

reversedNames = names.sorted(by: { (s1: String, s2: String) -> Bool in
    return s1 > s2
})

需要注意的是内联闭包参数和返回值类型声明与 backward(::) 函数类型声明相同。在这两种方式中，都写成了 (s1: String, s2: String) -> Bool。然而在内联闭包表达式中，函数和返回值类型都写在大括号内，而不是大括号外。

闭包的函数体部分由关键字in引入。该关键字表示闭包的参数和返回值类型定义已经完成，闭包函数体即将开始。

由于这个闭包的函数体部分如此短，以至于可以将其改写成一行代码：

reversedNames = names.sorted(by: { (s1: String, s2: String) -> Bool in return s1 > s2 } )

该例中 sorted(by:) 方法的整体调用保持不变，一对圆括号仍然包裹住了方法的整个参数。然而，参数现在变成了内联闭包。

1.3 根据上下文推断类型

因为排序闭包函数是作为 sorted(by:) 方法的参数传入的，Swift 可以推断其参数和返回值的类型。sorted(by:) 方法被一个字符串数组调用，因此其参数必须是 (String, String) -> Bool 类型的函数。这意味着 (String, String) 和 Bool 类型并不需要作为闭包表达式定义的一部分。因为所有的类型都可以被正确推断，返回箭头（->）和围绕在参数周围的括号也可以被省略：

reversedNames = names.sorted(by: { s1, s2 in return s1 > s2 } )

实际上，通过内联闭包表达式构造的闭包作为参数传递给函数或方法时，总是能够推断出闭包的参数和返回值类型。这意味着闭包作为函数或者方法的参数时，你几乎不需要利用完整格式构造内联闭包。

尽管如此，你仍然可以明确写出有着完整格式的闭包。如果完整格式的闭包能够提高代码的可读性，则我们更鼓励采用完整格式的闭包。而在 sorted(by:) 方法这个例子里，显然闭包的目的就是排序。由于这个闭包是为了处理字符串数组的排序，因此读者能够推测出这个闭包是用于字符串处理的。

1.4 单表达式闭包隐式返回

单行表达式闭包可以通过省略 return 关键字来隐式返回单行表达式的结果，如上版本的例子可以改写为：

reversedNames = names.sorted(by: { s1, s2 in s1 > s2 } )

在这个例子中，sorted(by:) 方法的参数类型明确了闭包必须返回一个 Bool 类型值。因为闭包函数体只包含了一个单一表达式（s1 > s2），该表达式返回 Bool 类型值，因此这里没有歧义，return 关键字可以省略。

1.5 参数名称缩写

Swift 自动为内联闭包提供了参数名称缩写功能，你可以直接通过 $0，$1，$2 来顺序调用闭包的参数，以此类推。

如果你在闭包表达式中使用参数名称缩写，你可以在闭包定义中省略参数列表，并且对应参数名称缩写的类型会通过函数类型进行推断。in关键字也同样可以被省略，因为此时闭包表达式完全由闭包函数体构成：

reversedNames = names.sorted(by: { $0 > $1 } )

在这个例子中，$0和$1表示闭包中第一个和第二个 String 类型的参数。

1.6 运算符方法

实际上还有一种更简短的方式来编写上面例子中的闭包表达式。Swift 的 String 类型定义了关于大于号（>）的字符串实现，其作为一个函数接受两个 String 类型的参数并返回 Bool 类型的值。而这正好与 sorted(by:) 方法的参数需要的函数类型相符合。因此，你可以简单地传递一个大于号，Swift 可以自动推断出你想使用大于号的字符串函数实现：

reversedNames = names.sorted(by: >)

2 尾随闭包

如果你需要将一个很长的闭包表达式作为最后一个参数传递给函数，可以使用尾随闭包来增强函数的可读性。尾随闭包是一个书写在函数括号之后的闭包表达式，函数支持将其作为最后一个参数调用。在使用尾随闭包时，你不用写出它的参数标签：

func someFunctionThatTakesAClosure(closure: () -> Void) {
    // 函数体部分
}

// 以下是不使用尾随闭包进行函数调用
someFunctionThatTakesAClosure(closure: {
    // 闭包主体部分
})

// 以下是使用尾随闭包进行函数调用
someFunctionThatTakesAClosure() {
    // 闭包主体部分
}

在闭包表达式语法一节中作为 sorted(by:) 方法参数的字符串排序闭包可以改写为：

reversedNames = names.sorted() { $0 > $1 }

如果闭包表达式是函数或方法的唯一参数，则当你使用尾随闭包时，你甚至可以把 () 省略掉：

reversedNames = names.sorted { $0 > $1 }

当闭包非常长以至于不能在一行中进行书写时，尾随闭包变得非常有用。举例来说，Swift 的 Array 类型有一个 map(_:) 方法，这个方法获取一个闭包表达式作为其唯一参数。该闭包函数会为数组中的每一个元素调用一次，并返回该元素所映射的值。具体的映射方式和返回值类型由闭包来指定。

当提供给数组的闭包应用于每个数组元素后，map(_:) 方法将返回一个新的数组，数组中包含了与原数组中的元素一一对应的映射后的值。

下例介绍了如何在 map(_:) 方法中使用尾随闭包将 Int 类型数组 [16, 58, 510] 转换为包含对应 String 类型的值的数组[“OneSix”, “FiveEight”, “FiveOneZero”]：

let digitNames = [
    0: "Zero", 1: "One", 2: "Two",   3: "Three", 4: "Four",
    5: "Five", 6: "Six", 7: "Seven", 8: "Eight", 9: "Nine"
]
let numbers = [16, 58, 510]

如上代码创建了一个整型数位和它们英文版本名字相映射的字典。同时还定义了一个准备转换为字符串数组的整型数组。

你现在可以通过传递一个尾随闭包给 numbers 数组的 map(_:) 方法来创建对应的字符串版本数组：

let strings = numbers.map {
    (number) -> String in
    var number = number
    var output = ""
    repeat {
        output = digitNames[number % 10]! + output
        number /= 10
    } while number > 0
    return output
}
// strings 常量被推断为字符串类型数组，即 [String]
// 其值为 ["OneSix", "FiveEight", "FiveOneZero"]

map(_:) 为数组中每一个元素调用了一次闭包表达式。你不需要指定闭包的输入参数 number 的类型，因为可以通过要映射的数组类型进行推断。

在该例中，局部变量 number 的值由闭包中的 number 参数获得，因此可以在闭包函数体内对其进行修改，(闭包或者函数的参数总是常量)，闭包表达式指定了返回类型为 String，以表明存储映射值的新数组类型为 String。

闭包表达式在每次被调用的时候创建了一个叫做 output 的字符串并返回。其使用求余运算符（number % 10）计算最后一位数字并利用 digitNames 字典获取所映射的字符串。这个闭包能够用于创建任意正整数的字符串表示。

注意： 字典 digitNames 下标后跟着一个叹号（!），因为字典下标返回一个可选值（optional value），表明该键不存在时会查找失败。在上例中，由于可以确定 number % 10 总是 digitNames 字典的有效下标，因此叹号可以用于强制解包 (force-unwrap) 存储在下标的可选类型的返回值中的String类型的值。

从 digitNames 字典中获取的字符串被添加到 output 的前部，逆序建立了一个字符串版本的数字。（在表达式 number % 10 中，如果 number 为 16，则返回 6，58 返回 8，510 返回 0。）

number 变量之后除以 10。因为其是整数，在计算过程中未除尽部分被忽略。因此 16 变成了 1，58 变成了 5，510 变成了 51。

整个过程重复进行，直到 number /= 10 为 0，这时闭包会将字符串 output 返回，而 map(_:) 方法则会将字符串添加到映射数组中。

在上面的例子中，通过尾随闭包语法，优雅地在函数后封装了闭包的具体功能，而不再需要将整个闭包包裹在 map(_:) 方法的括号内。

3 值捕获

闭包可以在其被定义的上下文中捕获常量或变量。即使定义这些常量和变量的原作用域已经不存在，闭包仍然可以在闭包函数体内引用和修改这些值。

Swift 中，可以捕获值的闭包的最简单形式是嵌套函数，也就是定义在其他函数的函数体内的函数。嵌套函数可以捕获其外部函数所有的参数以及定义的常量和变量。

举个例子，这有一个叫做 makeIncrementer 的函数，其包含了一个叫做 incrementer 的嵌套函数。嵌套函数 incrementer() 从上下文中捕获了两个值，runningTotal 和 amount。捕获这些值之后，makeIncrementer 将 incrementer 作为闭包返回。每次调用 incrementer 时，其会以 amount 作为增量增加 runningTotal 的值。

func makeIncrementer(forIncrement amount: Int) -> () -> Int {
    var runningTotal = 0
    func incrementer() -> Int {
        runningTotal += amount
        return runningTotal
    }
    return incrementer
}

makeIncrementer 返回类型为 () -> Int。这意味着其返回的是一个函数，而非一个简单类型的值。该函数在每次调用时不接受参数，只返回一个 Int 类型的值。关于函数返回其他函数的内容，请查看函数类型作为返回类型。

makeIncrementer(forIncrement:) 函数定义了一个初始值为 0 的整型变量 runningTotal，用来存储当前总计数值。该值为 incrementer 的返回值。

makeIncrementer(forIncrement:) 有一个 Int 类型的参数，其外部参数名为 forIncrement，内部参数名为 amount，该参数表示每次 incrementer 被调用时 runningTotal 将要增加的量。makeIncrementer 函数还定义了一个嵌套函数 incrementer，用来执行实际的增加操作。该函数简单地使 runningTotal 增加 amount，并将其返回。

如果我们单独考虑嵌套函数 incrementer()，会发现它有些不同寻常：

func incrementer() -> Int {
    runningTotal += amount
    return runningTotal
}

incrementer() 函数并没有任何参数，但是在函数体内访问了 runningTotal 和 amount 变量。这是因为它从外围函数捕获了 runningTotal 和 amount 变量的引用。捕获引用保证了 runningTotal 和 amount 变量在调用完 makeIncrementer 后不会消失，并且保证了在下一次执行 incrementer 函数时，runningTotal 依旧存在。

注意 为了优化，如果一个值不会被闭包改变，或者在闭包创建后不会改变，Swift 可能会改为捕获并保存一份对值的拷贝。 Swift 也会负责被捕获变量的所有内存管理工作，包括释放不再需要的变量。

下面是一个使用 makeIncrementer 的例子：

let incrementByTen = makeIncrementer(forIncrement: 10)

该例子定义了一个叫做 incrementByTen 的常量，该常量指向一个每次调用会将其 runningTotal 变量增加 10 的 incrementer 函数。调用这个函数多次可以得到以下结果：

incrementByTen()
// 返回的值为10
incrementByTen()
// 返回的值为20
incrementByTen()
// 返回的值为30

如果你创建了另一个 incrementer，它会有属于自己的引用，指向一个全新、独立的 runningTotal 变量：

let incrementBySeven = makeIncrementer(forIncrement: 7)
incrementBySeven()
// 返回的值为7

再次调用原来的 incrementByTen 会继续增加它自己的 runningTotal 变量，该变量和 incrementBySeven 中捕获的变量没有任何联系：

incrementByTen()
// 返回的值为40

4 闭包是引用类型

上面的例子中，incrementBySeven 和 incrementByTen 都是常量，但是这些常量指向的闭包仍然可以增加其捕获的变量的值。这是因为函数和闭包都是引用类型。

无论你将函数或闭包赋值给一个常量还是变量，你实际上都是将常量或变量的值设置为对应函数或闭包的引用。上面的例子中，指向闭包的引用 incrementByTen 是一个常量，而并非闭包内容本身。

这也意味着如果你将闭包赋值给了两个不同的常量或变量，两个值都会指向同一个闭包：

let alsoIncrementByTen = incrementByTen
alsoIncrementByTen()
// 返回的值为50

5 逃逸闭包

当一个闭包作为参数传到一个函数中，但是这个闭包在函数返回之后才被执行，我们称该闭包从函数中逃逸。当你定义接受闭包作为参数的函数时，你可以在参数名之前标注 @escaping，用来指明这个闭包是允许“逃逸”出这个函数的。

一种能使闭包“逃逸”出函数的方法是，将这个闭包保存在一个函数外部定义的变量中。举个例子，很多启动异步操作的函数接受一个闭包参数作为 completion handler。这类函数会在异步操作开始之后立刻返回，但是闭包直到异步操作结束后才会被调用。在这种情况下，闭包需要“逃逸”出函数，因为闭包需要在函数返回之后被调用。例如：

var completionHandlers: [() -> Void] = []
func someFunctionWithEscapingClosure(completionHandler: @escaping () -> Void) {
    completionHandlers.append(completionHandler)
}

someFunctionWithEscapingClosure(_:) 函数接受一个闭包作为参数，该闭包被添加到一个函数外定义的数组中。如果你不将这个参数标记为 @escaping，就会得到一个编译错误。

将一个闭包标记为 @escaping 意味着你必须在闭包中显式地引用 self。比如说，在下面的代码中，传递到 someFunctionWithEscapingClosure(_:) 中的闭包是一个逃逸闭包，这意味着它需要显式地引用 self。相对的，传递到 someFunctionWithNonescapingClosure(_:) 中的闭包是一个非逃逸闭包，这意味着它可以隐式引用 self。

func someFunctionWithNonescapingClosure(closure: () -> Void) {
    closure()
}

class SomeClass {
    var x = 10
    func doSomething() {
        someFunctionWithEscapingClosure { self.x = 100 }
        someFunctionWithNonescapingClosure { x = 200 }
    }
}

let instance = SomeClass()
instance.doSomething()
print(instance.x)
// 打印出 "200"

completionHandlers.first?()
print(instance.x)
// 打印出 "100"

6 自动闭包

自动闭包是一种自动创建的闭包，用于包装传递给函数作为参数的表达式。这种闭包不接受任何参数，当它被调用的时候，会返回被包装在其中的表达式的值。这种便利语法让你能够省略闭包的花括号，用一个普通的表达式来代替显式的闭包。

我们经常会调用采用自动闭包的函数，但是很少去实现这样的函数。举个例子来说，assert(condition:message:file:line:) 函数接受自动闭包作为它的 condition 参数和 message 参数；它的 condition 参数仅会在 debug 模式下被求值，它的 message 参数仅当 condition 参数为 false 时被计算求值。

自动闭包让你能够延迟求值，因为直到你调用这个闭包，代码段才会被执行。延迟求值对于那些有副作用（Side Effect）和高计算成本的代码来说是很有益处的，因为它使得你能控制代码的执行时机。下面的代码展示了闭包如何延时求值。

var customersInLine = ["Chris", "Alex", "Ewa", "Barry", "Daniella"]
print(customersInLine.count)
// 打印出 "5"

let customerProvider = { customersInLine.remove(at: 0) }
print(customersInLine.count)
// 打印出 "5"

print("Now serving \(customerProvider())!")
// Prints "Now serving Chris!"
print(customersInLine.count)
// 打印出 "4"