Swift語言

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Swift編程語言，支持多编程范式和編譯式，用来撰写基于macOS/OS X、iOS、iPadOS、watchOS和tvOS的软件。 苹果公司于2014年在苹果开发者年会（WWDC）發布了Swift编程语言。从设计上苹果公司让Swift与Objective-C共存在苹果公司的操作系统上。

Swift

编程范型	多範式（物件導向、泛函、指令式、組塊結構化）
設計者	克里斯·拉特納與蘋果公司
實作者	蘋果公司
发行时间	2014年6月2日​（2014-06-02）
目前版本	5.8 (2023年3月30日；穩定版本)
型態系統	靜態、強型別、類型推論
操作系统	蘋果公司的操作系統（Darwin, iOS, iPadOS, macOS, tvOS, watchOS）, Linux, Windows 10, Android
許可證	Apache許可證2.0（Swift 2.2及以後版本） 專有（直到Swift 2.2）
文件扩展名	.swift
網站	www.swift.org developer.apple.com/swift/
啟發語言
Objective-C、Rust、Haskell、Ruby、Python、C#、CLU，和D語言

歷史

2010年7月，苹果开发者工具部门总监克里斯·拉特納开始着手 Swift 编程语言的設計工作，以一年時間，完成基本架構後，他領導了一個設計團隊參與其中。Swift大約歷經4年的開發期，2014年6月發表。

苹果宣称Swift的特点是：快速、现代、安全、互动，而且明顯優於Objective-C语言。Swift以LLVM編譯，可以使用现有的Cocoa和Cocoa Touch框架。Xcode Playgrounds功能是Swift为苹果开发工具带来的最大创新，该功能提供強大的互动效果，能让Swift源代碼在撰寫过程中能即時显示出其執行結果。拉特纳本人强调，Playgrounds很大程度是受到布雷特·维克多理念的启发。

2015年6月8日，蘋果於WWDC2015上宣布，Swift將開放原始碼，包括编译器和标准库。

2015年12月3日，蘋果宣布開源Swift，並支持Linux，蘋果在新網站swift.org和託管網站Github上開源了Swift，但蘋果的App Store並不支持開源的Swift，只支持蘋果官方的Swift版本，官方版本會在新網站swift.org上定期與開源版本同步。

特色

Swift取消了Objective-C的指针和其他不安全存取的使用，舍弃了Objective C早期套用Smalltalk风格的語法，全面改为句点表示法（dot-notation）。Swift具备类型推导（type inference）。同时，它提供了类似C++、C#中的命名空間（namespace）、泛型（generic）、运算符重载（operator overloading）。Swift被簡單的形容為 “沒有C的Objective-C”（Objective-C without the C）。

類型和變量

在Cocoa與Cocoa Touch的環境下，许多共用的类都放在Foundation Kit庫下，這些類別包含了NSString 字串庫（使用 Unicode），還有集合類別 NSArray 與 NSDictionary。Objective-C 提供了語法糖的方式讓這些物件可以整合在同一個語言裡。例如NSString之間合併的表示法如下：

NSString *str = @"hello,";
str = [str stringByAppendingString:@" world"];

在Swift裡, 字串的累積可以用加法（+）運算元作為頭等物件（First-class citizen）的方式直接完成, 上述的例子可以簡化為

var str="hello"
str += " world"

過去Cocoa（以及Cocoa Touch）的架構總是被分成兩種版本，一種是可變的（mutable），也就是可以在執行時期（runtime）改變；另一種是不可變的（immutable），其初始值不可改變，例如NSArray與NSMutableArray就是陣列的兩種版本。Swift語言延續這個傳統，但簡化為使用 let 關鍵字去設定常數（constant variable）。可变的(Mutable)对象使用 var 关键字，不可变的对象则适用let关键字。Swift语言使用類似C#或Javascript的var定义变量，但特性又不盡相同。Swift不直接指派初始值給变量，变量无預設值，因此使用var变量之前必须先初始化，不然将发生編譯時期的錯誤。

为了方便使用，Swift提供Optional类型来宣告nil-free references。宣告Optional只需要在类型后面加上問號（?）即可。一旦var变量宣告为Optional的，其初始值就會被預設為nil。Optional本質上是enum，定义了None和Some两种类型，nil即是Optional.None。

函数库、执行时期与部署

Swift在 Mac OS 和 iOS 平台可以和 Objective-C 使用相同的執行時期（runtime），因此Swift 程序能运行在目前已存在的平台上，包括 iOS 6 和 OS X 10.8或更高的版本。 更重要的, Swift 和 Objective-C 的代码可并存于同一程序代码, 这种延伸就如同 C 和 C++ 的关系一样。

为了吸引开发人员和复用已存在的代码，Xcode 6允许在 app target 导入 Objective-C 头文件供給 Swift 使用，通过 Objective-C 的桥接头文件（bridging header）来供给 Swift。当开发人员添加 Swift 文件到现有的 Objective-C应用程序时，Xcode自动建立相应的头文件。例如，一個 Swift 类 "MyClass" 可用于 Objective-C 的方式为

#import "MyClass-Swift.h".

内存管理

Swift全面使用自动引用计数（ARC）來管理内存，取代Objective C的垃圾回收功能。在Objective-C中，强引用（strong reference）即为非ARC中的retain，而弱引用（weak reference）即为非ARC中的assign。为了解决循环引用的问题，Swift提供unowned，不能设定为optional types，不能加上問號（?）或驚嘆號（!）。

除錯以及其他元素

Xcode的除錯机制针对Swift语言提供REPL（Read-Eval-Print Loop, 這是源自emacs的术语）環境，可以利用Swift语法来评估或于其他程序互动，使Swift编程具有类似Python或Ruby带有的交互性界面（Interactive Shell）。

类似 Objective-C之处

• 基本數值型別（numeric types）大致相同 (例如Int, UInt, Float, Double)
• 大量的C 语言运算符被移出Swift, 与此同时引入了新运算符。
• 大括號被用於群組陳述（group statements）。
• 變數之賦值使用等於符號, 但比較則使用“連續兩個等於”（==）運算元。還有一個新的運算元，“連續三個等於”（===）被用來判斷常數或變數之間是否為同一物件之實例（instance）。
• 中括號（[], Square brackets）用於陣列的表示, 宣告陣列之後, 可以指派索引值（index）來進行元素（element）之存取。
• 控制陳述（control statement）, for, while, if, switch 與Objective-C都十分類似, 但有延伸功能, 像是 for in 用於集合（collection）的輪詢，switch 還可以接受非整數的cases條件值, 諸如此類。

不同于 Objective-C之处

• 陳述句（statement）不需要用分号（;）結束，但分号可以作为一行上两个以上语句的分割符。
• 不需要头文件（Header files）。
• 注解方式 /* ... */ 嵌套，指注释里可以再有注释。
• 強类型
• 类型推论或隐含类型（Type inference）
• 支持泛型編程。
• 函数成为第一等类型（first-class object），这意味着函数可以作为其他函数的参数和返回值。
• 运算符重载。运算符可在类內重新定义。
• 定义新的运算符。
• 字符串全方面支持 Unicode。
• 规避了C語言家族的易错行为：
  • 不存在指针。
  • 赋值语句没有返回值。若将if (i==0)誤寫成if (i=0)，将造成编译時期錯誤。
  • 在switch 的区块内不需要使用 break 语句。另外，case后面都需要有可执行的代码（C或C++可連續使用多個case而不需要額外的代碼），否则将触发编译错误。
  • 变量和常量必须初始化才能使用，而且数组（array）的边界必须明确確認。
  • 溢位（overflows）的問題。C語言沒有強制整數型別（signed integers）的界限，常常在触发执行时期错误。Swift通过整数类型的max或min属性获取最大值或最小值。

讨论

長達600多頁的 The Swift Programming Language 可以在iBooks免费下载。

范例代码

Swift不需要引入头文件（header file）或main()函数，不需要在每一行语句（statement）结尾加上分號。

变量声明方式如下：

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

用 let 宣告常量方式如下：

let numberOfApples = 3
let numberOfOranges = 5
let appleSummary = "I have \(numberOfApples) apples."
let fruitSummary = "I have \(numberOfApples + numberOfOranges) pieces of fruit."

Swift不支持隐式类型转换（implicitly casting），因此数值和字符串之间必须显式类型转换（Explicitly casting）：

let table = "The width of this table is "
let width = 100
let tableWidth = table + String(width)

以下是Hello World程式：

println("Hello, world")
print("Hello, world") /*Swift 2.0 之後不再使用println，改使用print*/

使用Unicode字符，例如在文本中放心添加有不同语言的文字:

let 人 = ["新": 67, "青": 8, "玉": 33, "小小": 25]
for (名字, 歲) in 人 {
  print("\(名字)是\(歲) 歲。")
}

相关条目

• Objective-C
• C语言

外部链接

• 官方网站
• 苹果开发者上的Swift（页面存档备份，存于互联网档案馆）
• iOS Example（页面存档备份，存于互联网档案馆）
• GitHub上的Swift源代码