从Objective-C到Swift——Swift糖果

从Objective-C到Swift——Swift糖果

Swift带来很多确实很棒的特性,使得很难再回到Objective-C。主要的特性是安全性,不过这也被看成是一种额外副作用。

带类型接口的强型别

Swift有强型别,这意味着除非你要求,不然Swift不会为你做类型之间的转换。所以,例如你无法把Int型赋给Double型。你不得不首先转换类型:

let i: Int = 42 


let d: Double = Double(i) 

或者你必须给Double类扩展一个方法用来转换Int型:

extension Double { 


        func __convert(i: Int) -> Double { 


            return Double(i) 


        } 


    } 


    let another_d: Double = i 

强型别对于安全性是非常非常有利的。但是,如果它没有为你给类型接口添加许多类型信息的话,它也可能变成有一点令人生畏的事情,有点像是在写脚本语言。

let ary = ["Hello", "world"] // NOTE: 'ary' is of type String[] or Array<String> 


    for s in ary { // NOTE: 's' is of type String 


        print(s + " ") 


    } 

如果你想要创建一个包含很多类型(无共同祖先)的数组,你应该用枚举(它可以包含值,见如下)。如果你想要它能够包含所有值,你可以用Any型。如果想让它包含任何Objective-C的类型,那就用AnyObject型。

请注意类型接口不会在申明函数的时候为你添加类型。你必须明确地说明你所申明函数的类型。

Blocks

Swift 中的Blocks很像Objective-C中的Blocks, 不过有两点不同: 类型推断和避免weakify dance.

对于类型推断,你不必每次写block时都包含完整类型信息:

sort([2,1,3], { 


        (a: Int, b: Int) -> Bool in return a < b 


    }) 


      


    // Using Type Inference 


    // Using the Trailing Closures feature 


      


    sort([2,1,3]) { 


        a, b in return a < b 


    } 


      


    // Implicit 'return' for single-expression blocks 


      


    sort([2,1,3]) { a,b in a<b } 


      


    // Shorthand Argument Names 


      


    sort([2,1,3]) { $0 < $1 } 


      


    // Operators are functions, and functions are blocks too! 


      


    let sorted: Int[] = sort([2,1,3], <) 

访问 Closures 了解更多blocks信息。

除此之外,Objectvie-C 的weakify dance有点容易,只需在block的开始处加上  [unowned self] 或 [weak self]  即可。

class CallbackTest { 


        var i = 5 


        var callback: (Int -> ())? // NOTE: The optional callback takes an Int 


        deinit { // NOTE: This is like -dealloc in Objective-C 


            println("Deinit") 


        } 


    } 


      


    var obj = CallbackTest() 


    obj.callback = { 


        [unowned obj] // NOTE: Without this, deinit() would never be invoked! 


        a in 


        obj.i = a 


    } 

请注意Introduction post文章中介绍了Optional(像上面的callback)。

请参考 ARC 章节来了解更多关于Swift中ARC的信息。

强劲的Enumerations

Swift中的枚举比Objective-C中的有很大提高。

修复 Enums

Apple一直提倡显示的提供枚举类型的大小,不过被Objective-C搞乱了:

// Apple recommended enum definition in Objective-C 


    typedef NS_ENUM(NSInteger, UIViewAnimationCurve) { 


        UIViewAnimationCurveEaseInOut, 


        UIViewAnimationCurveEaseIn, 


        UIViewAnimationCurveEaseOut, 


        UIViewAnimationCurveLinear 


    }; 


      


    // Previous Apple recommended enum definition in Objective-C. No link between  


    // enum values and theUIViewAnimationCurve type. 


    typedef enum { 


        UIViewAnimationCurveEaseInOut, 


        UIViewAnimationCurveEaseIn, 


        UIViewAnimationCurveEaseOut, 


        UIViewAnimationCurveLinear 


    }; 


    typedef NSInteger UIViewAnimationCurve; 


      


    // Traditional enum definition in Objective-C. No explicit fixed size. 


    typedef enum { 


        UIViewAnimationCurveEaseInOut, 


        UIViewAnimationCurveEaseIn, 


        UIViewAnimationCurveEaseOut, 


        UIViewAnimationCurveLinear 


    } UIViewAnimationCurve; 

Swift中的修复:

enum UIViewAnimationCurve : Int { 


        case EaseInOut 


        case EaseIn 


        case EaseOut 


        case Linear 


    } 

拓展Enums

Enums 在Swift中更进一步,只作为一个独立的选项列表。你可以添加方法(以及计算属性):

enum UIViewAnimationCurve : Int { 


        case EaseInOut 


        case EaseIn 


        case EaseOut 


        case Linear 


        func typeName() -> String { 


            return "UIViewAnimationCurve" 


        } 


    } 

使用类型拓展,你可以向枚举中添加任何你想要的方法:

extension UIViewAnimationCurve { 


        func description() -> String { 


            switch self { 


            case EaseInOut: 


                return "EaseInOut" 


            case EaseIn: 


                return "EaseIn" 


            case EaseOut: 


                return "EaseOut" 


            case Linear: 


                return "Linear" 


            } 


        } 


    } 

向Enums中添加值

Swift中的枚举跟进一步,允许每一个独立的选项都有一个对应的值:

enum Shape { 


        case Dot 


        case Circle(radius: Double) // Require argument name! 


        case Square(Double) 


        case Rectangle(width: Double, height: Double) // Require argument names! 


        func area() -> Double { 


            switch self { 


            case Dot: 


                return 0 


            case Circle(let r): // Assign the associated value to the constant 'r' 


                return π*r*r 


            case Square(let l): 


                return l*l 


            case Rectangle(let w, let h): 


                return w*h 


            } 


        } 


    } 


    var shape = Shape.Dot 


    shape = .Square(2) 


    shape = .Rectangle(width: 3, height: 4) // Argument names required 


    shape.area() 

如果你喜欢,你可以把它当做一个安全的union类型。或者只用枚举应该做的事情。

Enumerations 文章介绍了更多关于Apple对此的看法。

Swift Switch语句

就像你看到的,Swift中switch语句有很多优化。

隐式的fall-through行为已经改为了显示的:

var (i, j) = (4, -1) // Assign (and create) two variables simultaneously 


    switch i { 


    case 1: 


        j = 1 


    case 2, 3: // The case for both 2 and 3 


        j = 2 


    case 4: 


        j = 4 


        fallthrough 


    case 5: 


        j++ 


    default: 


        j = Int.max // The Swift version of INT_MAX 


    } 

就像前面看到的,Switch 语句可以访问枚举的关联值,不过它还可以做更多:

var tuple: (Int, Int) // Did I mention that Swift has tuples? :-) 


    var result: String 


      


    tuple = (1,3) 


      


    switch tuple { 


    case (let x, let y) where x > y: 


        result = "Larger" 


    case (let x, let y) where x < y: 


        result = "Smaller" 


    default: 


        result = "Same" 


    } 

甚至可以使用String:

var s: String = "Cocoa" 


    switch s { 


    case "Java":   s = "High caffeine" 


    case "Cocoa":  s = "High sugar" 


    case "Carbon": s = "Lots of bubbles" 


    default: () 


    } 

另外,如果你觉得他可以使你的代码更可读,你可以重载~=操作符来改变switch语句的行为。

func ~=(pattern: String, str: String) -> Bool { 


        return str.hasPrefix(pattern) 


    }  


    var s = "Carbon" 


    switch s { 


    case "J":  s = "High caffeine" 


    case "C":  s = "No caffeine" 


    default: () 


    } 

你可以从 Conditional Statements 这篇文章中了解更多关于switch语句的知识。

类与结构体

类似于C++,Swift的类与结构体初看是一样的:

class Apple { 


        var color = "green" // Property declaration 


        init() {} // Default initializer 


        init(_ color: String) { // '_' means no argument name 


            self.color = color 


        } 


        func description() -> String { 


            return "apple of color \(color)" 


        } 


        func enripen() { 


            color = "red" 


        } 


    } 


      


    struct Orange { 


        var color = "green" 


        init() {} 


        init(_ color: String) { 


            self.color = color 


        } 


        func description() -> String { 


            return "orange of color \(color)" 


        } 


        mutating func enripen() { // NOTE: 'mutating' is required 


            color = "orange" 


        } 


    } 


      


    var apple1 = Apple() 


    var apple2 = apple1 // NOTE: This references the same object! 


    apple1.enripen() 


    apple2.description() // Result: "apple of color red" 


      


    var orange1 = Orange() 


    var orange2 = orange1 // NOTE: This makes a copy! 


    orange1.enripen() 


    orange2.description() // Result: "orange of color green" 

主要的不同点在于类是(和块相似的)引用类型,而结构体是(和枚举相似的)数值类型。所以两个变量能够指向同一个(类的)对象,而把一个结构体赋给 另外一个变量则必须做一个此结构体的(缓慢的)拷贝。关键词'mutating'告诉调用者enripen()方法不能被常结构体调用。把一个常引用 mutating给一个类对象则没有问题。

Swift中大多数内建类型实际上都是结构体。甚至Int型也是。通过点击Cmd你能够看到内建类型的申明,比如Int型的Swift(或者 Playground)源码。数组和词典类型也是结构体,但是数组在某些方面表现得像是引用类型:赋值数组并不拷贝每一个元素,实际上你可以更新常数组只 要元素的个数保持不变。

let array1 = [1, 2, 3] 


    let array2 = array1 // A copy, but references the same elements! 


    array1[1] = 5 // Legal, as it doesn't modify the struct but a referenced element 


    array2 // Result: [1, 5, 3] 

在苹果的文档中,你可以读到更多关于Collection Types的内容。

对象的生命周期

另一个类与结构体的不同是类可以被子类化。 雷和结构体都可以被拓展,并且实现protocol,但是只用类可以继承其他类。

class Pineapple : Apple { 


        init(color: String) { 


            super.init(color) 


        } 


        convenience init() { 


            self.init("green") 


        } 


        convenience init(ripe: Bool) { 


            self.init() 


            if ripe { 


                color = "yellow" 


            } else { 


                color = "green" 


            } 


        } 


        deinit { 


            println("Pineapple down") 


        } 


        override func description() -> String { 


            return "pine" + super.description() 


        } 


        override func enripen() { 


            color = "yellow" 


        } 


    } 

就像你看到的,Swift为继承添加了一点更有趣的需要学习的东西。对于初学者来说,你需要清除你覆盖父类中某个方法的意图。如果你想阻止子类覆盖一些东西,你可以在一个单独声明或整个类的前面加上@final属性。阅读 Apple’s documentation了解更多。

初始化

Swift的对象分两步进行初始化: 首先对象必须是有效的,然后它能被替换。

class ChildShoe { 


        var size: Double // Uninitialized properties are not allowed unless taken care of in init() 


        init(foot_size: Double) { 


            size = foot_size // First make the object valid 


            addGrowthCompensation() 


        } 


        func addGrowthCompensation() { 


            size++ 


        } 


    } 

使对象有效必须要调用一个超级类指定的init()方法。类可以同时拥有指定的以及便捷的(用关键词'convenience'标记)初始化方法。 便捷初始化方法调用同一个类中的其他初始化方法(最终还是一个指定的初始化方法),而指定的初始化方法调用超级类的初始化方法。

如果你给所有的超级类指定初始化方法添加初始化方法,你的类也会自动继承所有便捷初始化方法。如果没有添加任何指定的初始化方法,你的类则继承超级类的所有(指定的和便捷的)初始化方法。

深入阅读请参见Initialization

类型转换

类之间的转换,特别是向下转换,你可以使用"is","as?"和"as"关键词:

let apple: Apple = Pineapple() 


      


    let exotic: Bool = apple is Pineapple 


      


    let pineappleOption: Pineapple? = apple as? Pineapple 


    let pineapple: Pineapple = apple as Pineapple // NOTE: Throws if not! 


      


    if let obj = apple as? Pineapple { // If executed, 'obj' is a Pineapple 


        "sweet" 


    } 

想了解更多这方面内容请参见Type Casting一章.

泛型

泛型是Swift的一个加分的特点。他们看起来有一点像C++里面的模板,但是有更强的型别,也更简单(更简单使用,功能稍逊)。

01    // Mark both Int and Double as being convertible to a Double using the '+' prefix 


02  protocol DoubleConvertible { 


03      @prefix func +(v: Self) -> Double 


04  } 


05  @prefix func +(v: Int) -> Double { return Double(v) } 


06  extension Double: DoubleConvertible {} 


07  extension Int: DoubleConvertible {} 


08  // NOTE: Repeat this for all Int*, UInt*, and the Float type 


09    


10  // The traits of a generalized point 


11  protocol PointTraits { 


12      typealias T 


13      class var dimensions: Int { get } 


14      func getCoordinate(dimension: Int) -> T 


15  } 


16    


17  // Generalized Pythagoras 


18  struct Pythagoras<P1: PointTraits, P2: PointTraits where P1.T: DoubleConvertible, P2.T: DoubleConvertible> { 


19      static func apply(a: P1, b: P2, dimensions: Int) -> Double { 


20          if dimensions == 0 { 


21              return 0 


22          } 


23          let d: Double = +a.getCoordinate(dimensions-1) - +b.getCoordinate(dimensions-1) // NOTE: '+' to convert to Double 


24          return d * d + apply(a, b: b, dimensions: dimensions-1) 


25      } 


26      static func apply(a: P1, b: P2) -> Double { 


27          let dimensions = P1.dimensions 


28          assert(P2.dimensions == dimensions) 


29          return apply(a, b: b, dimensions: dimensions) 


30      } 


31  }; 


32    


33  import func Foundation.sqrt // NOTE: You can import a typealias&shy;, struct&shy;, class&shy;, enum&shy;, protocol&shy;, var&shy;, or func only 


34    


35  func distance<P1: PointTraits, P2: PointTraits where P1.T: DoubleConvertible, P2.T: DoubleConvertible>(a: P1, b: P2) -> Double { 


36      assert(P1.dimensions == P2.dimensions) 


37      return sqrt(Pythagoras.apply(a, b: b)); 


38  } 


39    


40  // A generalized 2D point 


41  struct Point2D<Number> : PointTraits { 


42      static var dimensions: Int { return 2 } 


43      var x: Number, y: Number 


44      func getCoordinate(dimension: Int) -> Number { return dimension == 0 ? x : y } // NOTE: The typealias T is inferred 


45  } 


46  let a = Point2D(x: 1.0, y: 2.0) 


47  let b = Point2D(x: 5, y: 5) 


48  Pythagoras.apply(a, b: b) // NOTE: Methods require all argument names, except the first 


49  distance(a, b) // NOTE: Functions do not require argument names 


50    


51  // UIColor 


52  extension UIColor : PointTraits { 


53      class var dimensions: Int { return 4 } 


54      func getCoordinate(dimension: Int) -> Double { 


55          var red: CGFloat = 0, green: CGFloat = 0, blue: CGFloat = 0, alpha: CGFloat = 0 


56          getRed(&red, green: &green, blue: &blue, alpha: &alpha) 


57          switch dimension { 


58          case 0: return red 


59          case 1: return green 


60          case 2: return blue 


61          default: return alpha 


62          } 


63      } 


64  } 


65  distance(UIColor.redColor(), UIColor.orangeColor()) 

以上代码是受Boost中的Design Rationale的启发.几何的C++库。Swift中的泛型功能不是那么强,但是却能使源码比C++中泛型更具阅读性。

Swift的泛型是通过类型参数化的。每个参数类型要求实现一个特定的协议或者继承自一个特定的基类。在申明参数类型后,有一个可选 的"where"项目能用于给这个类型(或者是他们的内部类型,就如上面那个PointTraits协议中的别名'T')添加额外的需求。这 个"where“也能要求两种类型是相等的。

苹果有更多更完整的Generics章节。

选定Swift

现在你已经准备好了去看各种各样的源码了,甚至可以自己写了 :-)

在把你自己留在一个新的大的Swift未知大陆之前,我有几个最终的建议:

  • Apple推荐你使用Int作为所有Integer类型,即使你之前用无符号数的地方。“只有在你真的需要一个与平台原生大小想相同的无符号integer类型时再使用UInt类型.”

  • 如果你想知道@private和al.在哪:好吧,他们还没完成呢,后续版本会加进来的。

  • 如果你创建了一个module,你可以Cmd+单击你的module的名字来查看你的module的自动生成的Swift头。

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