本章将会介绍

基本运算符
字符串和字符

基本运算符

运算符是检查、改变、合并值的特殊符号或短语。例如，加号（+）将两个数相加（如 let i = 1 + 2）。更复杂的运算例子包括逻辑与运算符 &&（如 if enteredDoorCode && passedRetinaScan）。

Swift 支持大部分标准 C 语言的运算符，且改进许多特性来减少常规编码错误。如：赋值符（=）不返回值，以防止把想要判断相等运算符（==）的地方写成赋值符导致的错误。算术运算符（+，-，*，/，%等）会检测并不允许值溢出，以此来避免保存变量时由于变量大于或小于其类型所能承载的范围时导致的异常结果。当然允许你使用 Swift 的溢出运算符来实现溢出。

Swift 还提供了 C 语言没有的表达两数之间的值的区间运算符（a..<b 和 a...b），这方便我们表达一个区间内的数值。

1. 赋值运算符

2. 算术运算符 + - * /

3. 求余运算符（取模运算符） %

4. 一元负号运算符 -

5. 一元正号运算符 +

6. 组合赋值运算符 +=

7. 比较运算符 == != > < >= <= === !==

注意： Swift 也提供恒等（===）和不恒等（!==）这两个比较符来判断两个对象是否引用同一个对象实例。

当元组中的值可以比较时，你也可以使用这些运算符来比较它们的大小。例如，因为 Int 和 String 类型的值可以比较，所以类型为 (Int, String) 的元组也可以被比较。相反，Bool 不能被比较，也意味着存有布尔类型的元组不能被比较。
比较元组大小会按照从左到右、逐值比较的方式，直到发现有两个值不等时停止。如果所有的值都相等，那么这一对元组我们就称它们是相等的。例如：

(1, "zebra") < (2, "apple")   // true，因为 1 小于 2
(3, "apple") < (3, "bird")    // true，因为 3 等于 3，但是 apple 小于 bird
(4, "dog") == (4, "dog")      // true，因为 4 等于 4，dog 等于 dog

在上面的例子中，你可以看到，在第一行中从左到右的比较行为。因为1小于2，所以(1, "zebra")小于(2, "apple")，不管元组剩下的值如何。所以"zebra"小于"apple"没有任何影响，因为元组的比较已经被第一个元素决定了。不过，当元组的第一个元素相同时候，第二个元素将会用作比较-第二行和第三行代码就发生了这样的比较。

注意：
Swift 标准库只能比较七个以内元素的元组比较函数。如果你的元组元素超过七个时，你需要自己实现比较运算符。

8. 三目运算符

三目运算符的特殊在于它是有三个操作数的运算符，它的形式是 问题 ? 答案 1 : 答案 2。它简洁地表达根据 问题成立与否作出二选一的操作。如果 问题 成立，返回 答案 1 的结果；反之返回 答案 2 的结果。

9. 空合运算符（Nil Coalescing Operator） a??b

空合运算符（a ?? b）将对可选类型 a 进行空判断，如果 a 包含一个值就进行解封，否则就返回一个默认值 b。表达式 a 必须是 Optional 类型。默认值 b 的类型必须要和 a 存储值的类型保持一致。
空合运算符是对以下代码的简短表达方法：

a != nil ? a! : b

上述代码使用了三目运算符。当可选类型 a 的值不为空时，进行强制解封（a!），访问 a 中的值；反之返回默认值 b。无疑空合运算符（??）提供了一种更为优雅的方式去封装条件判断和解封两种行为，显得简洁以及更具可读性。

注意： 如果 a 为非空值（non-nil），那么值 b 将不会被计算。这也就是所谓的短路求值。

下边例子采用空合运算符，实现了在默认颜色名和可选自定义颜色名之间抉择：

let defaultColorName = "red"
var userDefinedColorName: String?   //默认值为 nil

var colorNameToUse = userDefinedColorName ?? defaultColorName
// userDefinedColorName 的值为空，所以 colorNameToUse 的值为 "red"

userDefinedColorName 变量被定义为一个可选的 String 类型，默认值为 nil。由于 userDefinedColorName 是一个可选类型，我们可以使用空合运算符去判断其值。在上一个例子中，通过空合运算符为一个名为 colorNameToUse 的变量赋予一个字符串类型初始值。 由于 userDefinedColorName 值为空，因此表达式 userDefinedColorName ?? defaultColorName 返回 defaultColorName 的值，即 red。

另一种情况，分配一个非空值（non-nil）给 userDefinedColorName，再次执行空合运算，运算结果为封包在 userDefaultColorName 中的值，而非默认值。

userDefinedColorName = "green"
colorNameToUse = userDefinedColorName ?? defaultColorName
// userDefinedColorName 非空，因此 colorNameToUse 的值为 "green"

10.区间运算符（Range Operators）

• 闭区间运算符

闭区间运算符（a...b）定义一个包含从 a 到 b（包括 a 和 b）的所有值的区间。a 的值不能超过 b。 ‌ 闭区间运算符在迭代一个区间的所有值时是非常有用的，如在 for-in 循环中：

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

• 半开区间运算符

半开区间运算符（a..<b）定义一个从 a 到 b 但不包括 b 的区间。 之所以称为半开区间，是因为该区间包含第一个值而不包括最后的值。

半开区间的实用性在于当你使用一个从 0 开始的列表（如数组）时，非常方便地从0数到列表的长度。

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

数组有 4 个元素，但 0..<count 只数到3（最后一个元素的下标），因为它是半开区间。

11.逻辑运算符（Logical Operators）

逻辑运算符的操作对象是逻辑布尔值

• 逻辑非（!a）
• 逻辑与（a && b）
• 逻辑或（a || b）

12.使用括号来明确优先级

字符串和字符

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。

1.字符串字面量

您可以在您的代码中包含一段预定义的字符串值作为字符串字面量。字符串字面量是由双引号 ("") 包裹着的具有固定顺序的文本字符集。 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。

2.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"

3.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。

4.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。

5.使用字符

您可通过for-in循环来遍历字符串中的characters属性来获取每一个字符的值：

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

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!🐱"

6.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!"

7.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。 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。

注意：
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。

8.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。

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) ("🐥")。

9. 字符串字面量的特殊字符

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

10.计算字符数量

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

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

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characters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characters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.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

使用 characters 属性的 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.characters.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。

12.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".characters, 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。

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。

• 字符串/字符可以用等于操作符(==)和不等于操作符(!=)

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"

• 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。