Swift 函数(四)

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:

严格地说,即使没有明确定义返回值,该 greet(Person:) 函数仍然返回一个值。没有明确定义返回类型的函数的返回一个 Void 类型特殊值,该值为一个空元组,写成 ()。

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

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。

隐式返回的函数 :如果一个函数的整个函数体是一个单行表达式,这个函数可以隐式地返回这个表达式。

任何一个可以被写成一行 return 语句的函数都可以忽略 return。

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。

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。

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。

一个函数最多只能拥有一个可变参数。


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。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。

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


函数类型作为参数类型

函数类型作为返回类型

嵌套函数

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(Lambdas)比较相似。

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,闭包采用如下三种形式之一:

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

闭包表达式语法有如下的一般形式:

{ (parameters) -> return type in

        statements

}

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。

单表达式闭包的隐式返回 

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

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。

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:names.sorted(by:{ $0 > $1})  $0 和 $1 表示闭包中第一个和第二个 String 类型的参数。

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 可以自动推断找到系统自带的那个字符串函数的实现:names.sorted(by: > )

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,将这个闭包替换成为尾随闭包的形式很有用。尾随闭包是一个书写在函数圆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:

在 闭包表达式语法 上章节中的字符串排序闭包可以作为尾随包的形式改写在  sorted(by:) 方法圆括号的外面: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:names.sorted{$0 > $1}

! 叹号可以用于强制解包


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。

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

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:

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。

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。

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。

枚举枚举为一组相关的值定义了一个共同的类型,使你可以在你的代码中以类型安全的方式来使用这些值。

使用 enum 关键词来创建枚举并且把它们的整个定义放在一对大括号内:

enum SomeEnumeration {

        // 枚举定义放在这里

}

注意

与 C 和 Objective-C 不同,Swift 的枚举成员在被创建时不会被赋予一个默认的整型值。在上面的 CompassPoint 例子中,north,south,east 和 west 不会被隐式地赋值为 0,1,2 和 3。相反,这些枚举成员本身就是完备的值,这些值的类型是已经明确定义好的 CompassPoint 类型。

枚举成员的遍历 

在一些情况下,你会需要得到一个包含枚举所有成员的集合。可以通过如下代码实现:

令枚举遵循 CaseIterable 协议。Swift 会生成一个 allCases 属性,用于表示一个包含枚举所有成员的集合。

使用枚举成员的 rawValue 属性可以访问该枚举成员的原始值:

递归枚举 :递归枚举是一种枚举类型,它有一个或多个枚举成员使用该枚举类型的实例作为关联值。使用递归枚举时,编译器会插入一个间接层。你可以在枚举成员前加上 indirect 来表示该成员可递归。你也可以在枚举类型开头加上 indirect 关键字来表明它的所有成员都是可递归的:


结构体和类

与其他编程语言所不同的是,Swift 并不要求你为自定义的结构体和类的接口与实现代码分别创建文件。你只需在单一的文件中定义一个结构体或者类,系统将会自动生成面向其它代码的外部接口。

结构体和类对比 

Swift 中结构体和类有很多共同点。两者都可以:

定义属性用于存储值

定义方法用于提供功能

定义下标操作用于通过下标语法访问它们的值

定义构造器用于设置初始值

通过扩展以增加默认实现之外的功能

遵循协议以提供某种标准功能

与结构体相比,类还有如下的附加功能:

继承允许一个类继承另一个类的特征

类型转换允许在运行时检查和解释一个类实例的类型

析构器允许一个类实例释放任何其所被分配的资源

引用计数允许对一个类的多次引用


类支持的附加功能是以增加复杂性为代价的。作为一般准则,优先使用结构体,因为它们更容易理解,仅在适当或必要时才使用类。实际上,这意味着你的大多数自定义数据类型都会是结构体和枚举。更多详细的比较参见 在结构和类之间进行选择


结构体类型的成员逐一构造器 :所有结构体都有一个自动生成的成员逐一构造器,用于初始化新结构体实例中成员的属性。新实例中各个属性的初始值可以通过属性的名称传递到成员逐一构造器之中:


结构体和枚举是值类型 :值类型是这样一种类型,当它被赋值给一个变量、常量或者被传递给一个函数的时候,其值会被拷贝

Swift 中所有的基本类型:整数(integer)、浮点数(floating-point number)、布尔值(boolean)、字符串(string)、数组(array)和字典(dictionary),都是值类型,其底层也是使用结构体实现的。Swift 中所有的结构体和枚举类型都是值类型。这意味着它们的实例,以及实例中所包含的任何值类型的属性,在代码中传递的时候都会被复制

注意:标准库定义的集合,例如数组,字典和字符串,都对复制进行了优化以降低性能成本新集合不会立即复制,而是跟原集合共享同一份内存,共享同样的元素。在集合的某个副本要被修改前,才会复制它的元素。而你在代码中看起来就像是立即发生了复制。

类是引用类型 :与值类型不同,引用类型在被赋予到一个变量、常量或者被传递到一个函数时,其值不会被拷贝。因此,使用的是已存在实例的引用,而不是其拷贝。

需要注意的是 tenEighty类对象=  alsoTenEighty类对象 被声明为常量而不是变量。然而你依然可以改变 tenEighty.frameRate 和 alsoTenEighty.frameRate,这是因为 tenEighty 和 alsoTenEighty这两个常量的值并未改变。它们并不“存储”这个 VideoMode 实例,而仅仅是对 VideoMode 实例的引用。所以,改变的是底层 VideoMode 实例的 frameRate 属性,而不是指向 VideoMode 的常量引用的值。


常量结构体实例的存储属性 :如果创建了一个结构体实例并将其赋值给一个常量,则无法修改该实例的任何属性,即使被声明为可变属性也不行

这种行为是由于结构体属于值类型。当值类型的实例被声明为常量的时候,它的所有属性也就成了常量。属于引用类型的类则不一样。把一个引用类型的实例赋给一个常量后,依然可以修改该实例的可变属性。

延时加载存储属性 :延时加载存储属性是指当第一次被调用的时候才会计算其初始值的属性。在属性声明前使用 lazy 来标示一个延时加载存储属性

注意:必须将延时加载属性声明成变量(使用 var 关键字),因为属性的初始值可能在实例构造完成之后才会得到。而常量属性在构造过程完成之前必须要有初始值,因此无法声明成延时加载。

当属性的值依赖于一些外部因素且这些外部因素只有在构造过程结束之后才会知道的时候,延时加载属性就会很有用。或者当获得属性的值因为需要复杂或者大量的计算,而需要采用需要的时候再计算的方式,延时加载属性也会很有用。

计算属性:除存储属性外,类、结构体和枚举可以定义计算属性。计算属性不直接存储值,而是提供一个 getter 和一个可选的 setter,来间接获取和设置其他属性或变量的值。

简化 Setter 声明 :如果计算属性的 setter 没有定义表示新值的参数名,则可以使用默认名称 newValue。下面是使用了简化 setter 声明的 Rect 结构体代码:

简化 Getter 声明 :如果整个 getter 是单一表达式,getter 会隐式地返回这个表达式结果。下面是另一个版本的 Rect 结构体,用到了简化的 getter 和 setter 声明

只读计算属性 :只有 getter 没有 setter 的计算属性叫只读计算属性。只读计算属性总是返回一个值,可以通过点运算符访问,但不能设置新的值。

属性观察器 :属性观察器监控和响应属性值的变化,每次属性被设置值的时候都会调用属性观察器,即使新值和当前值相同的时候也不例外。

可以为属性添加其中一个或两个观察器:

willSet 在新的值被设置之前调用

didSet 在新的值被设置之后调用

willSet 观察器会将新的属性值作为常量参数传入,在 willSet 的实现代码中可以为这个参数指定一个名称,如果不指定则参数仍然可用,这时使用默认名称 newValue 表示。

同样,didSet 观察器会将旧的属性值作为参数传入,可以为该参数指定一个名称或者使用默认参数名 oldValue。如果在 didSet 方法中再次对该属性赋值,那么新值会覆盖旧的值。

注意:在父类初始化方法调用之后,在子类构造器中给父类的属性赋值时,会调用父类属性的 willSet 和 didSet 观察器。而在父类初始化方法调用之前,给子类的属性赋值时不会调用子类属性的观察器。

注意:如果将带有观察器的属性通过 in-out 方式传入函数,willSet 和 didSet 也会调用。这是因为 in-out 参数采用了拷入拷出内存模式:即在函数内部使用的是参数的 copy,函数结束后,又对参数重新赋值。关于 in-out 参数详细的介绍

实例属性属于一个特定类型的实例,每创建一个实例,实例都拥有属于自己的一套属性值,实例之间的属性相互独立。

类型属性 :你也可以为类型本身定义属性,无论创建了多少个该类型的实例,这些属性都只有唯一一份。这种属性就是类型属性

类型属性用于定义某个类型所有实例共享的数据,比如所有实例都能用的一个常量(就像 C 语言中的静态常量),或者所有实例都能访问的一个变量(就像 C 语言中的静态变量)。

存储型类型属性可以是变量或常量,计算型类型属性跟实例的计算型属性一样只能定义成变量属性。

类型属性也是通过点运算符来访问。但是,类型属性是通过类型本身来访问,而不是通过实例


方法

结构体和枚举能够定义方法是 Swift 与 C/Objective-C 的主要区别之一。

实例方法是属于某个特定类、结构体或者枚举类型实例的方法。实例方法提供访问和修改实例属性的方法或提供与实例目的相关的功能,并以此来支撑实例的功能。实例方法的语法与函数完全一致,

实例方法能够隐式访问它所属类型的所有的其他实例方法和属性。实例方法只能被它所属的类的某个特定实例调用。实例方法不能脱离于现存的实例而被调用

self 属性 :类型的每一个实例都有一个隐含属性叫做 self,self 完全等同于该实例本身。你可以在一个实例的实例方法中使用这个隐含的 self 属性来引用当前实例。

使用这条规则的主要场景是实例方法的某个参数名称与实例的某个属性名称相同的时候。在这种情况下,参数名称享有优先权,并且在引用属性时必须使用一种更严格的方式。这时你可以使用 self 属性来区分参数名称和属性名称。

在实例方法中修改值类型 :结构体和枚举是值类型。默认情况下,值类型的属性不能在它的实例方法中被修改。但是,如果你确实需要在某个特定的方法中修改结构体或者枚举的属性,你可以为这个方法选择 可变(mutating)行为,然后就可以从其方法内部改变它的属性;并且这个方法做的任何改变都会在方法执行结束时写回到原始结构中。方法还可以给它隐含的 self 属性赋予一个全新的实例,这个新实例在方法结束时会替换现存实例。

在可变方法中给 self 赋值 :可变方法能够赋给隐含属性 self 一个全新的实例。上面 Point 的例子可以用下面的方式改写:

类型方法 :实例方法是被某个类型的实例调用的方法。你也可以定义在类型本身上调用的方法,这种方法就叫做类型方法。在方法的 func 关键字之前加上关键字 static,来指定类型方法。类还可以用关键字 class来指定,从而允许子类重写父类该方法的实现。

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