构造过程

• 构造过程是使用类、结构体或枚举等实例之前的准备过程。这个过程包括为该实例的每个存储属性设置初始值，并执行任何其他必要的设置或构造过程，以确保新实例在使用前已经完成正确的构造。
• 你可以通过定义构造器来实现这个构造过程，它就像是用来创建特定类型新实例的特殊方法。与Objective-C构造器不同，Swift构造器没有返回值，它们的主要作用是确保类型的新实例在首次使用前被正确构造。
• 创建类和结构体的实例时，必须为它们所有的存储属性设置一个适当的初始值。存储属性不能处于不确定的状态。
• 构造器 被调用来创建某个特定类型的新实例。构造器在最简单的形式中就像一个没有参数的实例方法，以关键字init 来命名：

struct Fahrenheit {
    var temperature: Double
    // 在此处执行构造过程
    init() {
        temperature = 32.0
    }
}
var f = Fahrenheit()
print("The default temperature is \(f.temperature)° Fahrenheit")
// 打印 "The default temperature is 32.0° Fahrenheit"

• 你可以在自定义构造过程的定义中提供构造形参，指定其值的类型和名字。构造形参的功能和语法与函数和方法的形参相同。

struct Celsius {
    var temperatureInCelsius: Double
    init(fromFahrenheit fahrenheit: Double) {
        temperatureInCelsius = (fahrenheit - 32.0) / 1.8
    }
    init(fromKelvin kelvin: Double) {
        temperatureInCelsius = kelvin - 273.15
    }
}
let boilingPointOfWater = Celsius(fromFahrenheit: 212.0)
// boilingPointOfWater.temperatureInCelsius 是 100.0
let freezingPointOfWater = Celsius(fromKelvin: 273.15)
// freezingPointOfWater.temperatureInCelsius 是 0.0

• 与函数和方法形参相同，构造形参可以同时具有在构造器内部使用的形参名称和在调用构造器时使用的实参标签

struct Color {
    let red, green, blue: Double
    init(red: Double, green: Double, blue: Double) {
        self.red   = red
        self.green = green
        self.blue  = blue
    }
    init(white: Double) {
        red   = white
        green = white
        blue  = white
    }
}

let magenta = Color(red: 1.0, green: 0.0, blue: 1.0)
let halfGray = Color(white: 0.5)

let veryGreen = Color(0.0, 1.0, 0.0)
// 报编译期错误-需要实参标签

• 如果你不希望构造器的某个形参使用实参标签，可以使用下划线 (_) 来代替显式的实参标签来重写默认行为。

struct Celsius {
    var temperatureInCelsius: Double
    init(fromFahrenheit fahrenheit: Double) {
        temperatureInCelsius = (fahrenheit - 32.0) / 1.8
    }
    init(fromKelvin kelvin: Double) {
        temperatureInCelsius = kelvin - 273.15
    }
    init(_ celsius: Double) {
        temperatureInCelsius = celsius
    }
}
let bodyTemperature = Celsius(37.0)
// bodyTemperature.temperatureInCelsius 是 37.0

• 如果你自定义的类型有一个逻辑上允许值为空的存储型属性——无论是因为它无法在初始化时赋值，还是因为它在之后某个时机可以赋值为空——都需要将它声明为 可选类型。可选类型的属性将自动初始化为 nil，表示这个属性是特意在构造过程设置为空。

class SurveyQuestion {
    var text: String
    var response: String?
    init(text: String) {
        self.text = text
    }
    func ask() {
        print(text)
    }
}
let cheeseQuestion = SurveyQuestion(text: "Do you like cheese?")
cheeseQuestion.ask()
// 打印 "Do you like cheese?"
cheeseQuestion.response = "Yes, I do like cheese."

• 你可以在构造过程中的任意时间点给常量属性赋值，只要在构造过程结束时将它设置成确定的值。一旦常量属性被赋值，它将永远不可更改。
• 对于类的实例来说，它的常量属性只能在类的构造过程中修改，不能在子类中修改。

class SurveyQuestion {
    let text: String
    var response: String?
    init(text: String) {
        self.text = text
    }
    func ask() {
        print(text)
    }
}
let beetsQuestion = SurveyQuestion(text: "How about beets?")
beetsQuestion.ask()
// 打印 "How about beets?"
beetsQuestion.response = "I also like beets. (But not with cheese.)"

• 如果结构体或类为所有属性提供了默认值，又没有提供任何自定义的构造器，那么 Swift 会给这些结构体或类提供一个默认构造器。这个默认构造器将简单地创建一个所有属性值都设置为它们默认值的实例。

class ShoppingListItem {
    var name: String?
    var quantity = 1
    var purchased = false
}
var item = ShoppingListItem()

• 如果结构体类型没有定义任何自定义构造器，它们会自动获得逐一成员构造器。与默认构造器不同，即使存储属性没有默认值，结构体也会获得逐一成员构造器。
• 成员逐一构造器是一种用于初始化新结构体实例里成员属性的快捷方法。新实例的属性的初始值可以通过名称传递给逐一成员构造器

struct Size {
    var width = 0.0, height = 0.0
}

let twoByTwo = Size(width: 2.0, height: 2.0)
print(twoByTwo.width, twoByTwo.height)
// 输出 "2.0 2.0"

let zeroByTwo = Size(height: 2.0)
print(zeroByTwo.width, zeroByTwo.height)
// 输出 "0.0 2.0"

let zeroByZero = Size()
print(zeroByZero.width, zeroByZero.height)
// Prints "0.0 0.0"

• 构造器可以调用其他构造器来完成实例的部分构造过程。这个过程被称为构造器代理，它避免了在多个构造器中重复代码。
• 构造器代理的实现规则和形式在值类型和类类型中有所不同。值类型（结构体和枚举类型）不支持继承，所以构造器代理的过程相对简单，因为它们只能代理给自己的其它构造器。 然而，类不一样，它可以继承自其他类（请参考doc:继承）。这意味着类有责任保证其所有继承的存储型属性在构造时也能正确的初始化。
• 对于值类型，你可以使用 self.init 在自定义的构造器中引用相同值类型的构造器。并且，你只能在构造器内部调用 self.init 。
• 请注意，如果你为某个值类型定义了一个自定义构造器，你将无法访问到默认构造器（如果是结构体，还将无法访问逐一成员构造器）。

struct Size {
    var width = 0.0, height = 0.0
}
struct Point {
    var x = 0.0, y = 0.0
}
struct Rect {
    var origin = Point()
    var size = Size()
    init() {}
    init(origin: Point, size: Size) {
        self.origin = origin
        self.size = size
    }
    init(center: Point, size: Size) {
        let originX = center.x - (size.width / 2)
        let originY = center.y - (size.height / 2)
        self.init(origin: Point(x: originX, y: originY), size: size)
    }
}

let basicRect = Rect()
// basicRect 的 origin 是 (0.0, 0.0) ， size 是 (0.0, 0.0)

let originRect = Rect(origin: Point(x: 2.0, y: 2.0),
    size: Size(width: 5.0, height: 5.0))
// originRect 的 origin 是 (2.0, 2.0)，size 是 (5.0, 5.0)

let centerRect = Rect(center: Point(x: 4.0, y: 4.0),
    size: Size(width: 3.0, height: 3.0))
// centerRect 的 origin 是 (2.5, 2.5)，size 是 (3.0, 3.0)

• 类里面的所有存储型属性———包括所有继承自父类的属性——都必须在构造过程中设置初始值。

• 指定构造器 是类中最主要的构造器。一个指定构造器将初始化类中提供的所有属性，并调用合适的父类构造器让构造过程沿着父类链继续往上进行。

• 类倾向于拥有极少的指定构造器，普遍的是一个类只拥有一个指定构造器。指定构造器像一个个“漏斗”放在构造过程发生的地方，让构造过程沿着父类链继续往上进行。

• 每一个类都必须至少拥有一个指定构造器。在某些情况下，许多类通过继承了父类中的指定构造器而满足了这个条件。

• 便利构造器 是类中比较次要的、辅助型的构造器。你可以定义便利构造器来调用同一个类中的指定构造器，并为部分形参提供默认值。你也可以定义便利构造器来创建一个特殊用途或特定输入值的实例。

• 你应当只在必要的时候为类提供便利构造器，比方说某种情况下通过使用便利构造器来快捷调用某个指定构造器，能够节省更多开发时间并让类的构造过程更清晰明了。

• 类的指定构造器的写法跟值类型简单构造器一样:

init(<#parameters#>) {
   <#statements#>
}

• 便利构造器也采用相同样式的写法，但需要在 init 关键字之前放置 convenience 关键字，并使用空格将其分开:

convenience init(<#parameters#>) {
   <#statements#>
}

• 为了简化指定构造器和便利构造器之间的调用关系，Swift 构造器之间的代理调用遵循以下三条规则:
  规则 1: 指定构造器必须调用其直接父类的的指定构造器。
  规则 2: 便利构造器必须调用 相同 类中定义的其它构造器.
  规则 3: 便利构造器最后必须调用指定构造器。

指定构造器必须总是 向上 代理
便利构造器必须总是 横向 代理

• Swift 中类的构造过程包含两个阶段。第一个阶段，类中的每个存储型属性赋一个初始值。当每个存储型属性的初始值被赋值后，第二阶段开始，它给每个类一次机会，在新实例准备使用之前进一步自定义它们的存储型属性。

• 两段式构造过程的使用让构造过程更安全，同时在整个类层级结构中给予了每个类完全的灵活性。两段式构造过程可以防止属性值在初始化之前被访问，也可以防止属性被另外一个构造器意外地赋予不同的值。

• 跟 Objective-C 中的子类不同，Swift 中的子类默认情况下不会继承父类的构造器。Swift 的这种机制可以防止一个父类的简单构造器被一个更精细的子类继承，而在用来创建子类的新实例时没有完全或错误被初始化。

• 正如重写属性，方法或者是下标，override 修饰符会让编译器去检查父类中是否有相匹配的指定构造器，并验证构造器参数是否按预想中被指定。

// Vehicle 类只为存储型属性提供默认值，也没有提供自定义构造器。因此，它会自动获得一个默认构造器
class Vehicle {
    var numberOfWheels = 0
    var description: String {
        return "\(numberOfWheels) wheel(s)"
    }
}

let vehicle = Vehicle()
print("Vehicle: \(vehicle.description)")
// Vehicle: 0 wheel(s)

class Bicycle: Vehicle {
    // 子类 Bicycle 定义了一个自定义指定构造器 init()。这个指定构造器和父类的指定构造器相匹配，所以 Bicycle 中这个版本的构造器需要带上 override 修饰符。
    override init() {
        super.init()
        numberOfWheels = 2
    }
}

子类 Bicycle 定义了一个自定义指定构造器 init()。这个指定构造器和父类的指定构造器相匹配，所以 Bicycle 中这个版本的构造器需要带上 override 修饰符。

• 如果子类的构造器没有在阶段 2 过程中做自定义操作，并且父类有一个同步、无参数的指定构造器，你可以在所有子类的存储属性赋值之后省略 super.init() 的调用。若父类的构造器是异步的，你就需要明确地写入 await super.init() 。

class Hoverboard: Vehicle {
    var color: String
    init(color: String) {
        self.color = color
        // super.init() 在这里被隐式调用
    }
    override var description: String {
        return "\(super.description) in a beautiful \(color)"
    }
}

let hoverboard = Hoverboard(color: "silver")
print("Hoverboard: \(hoverboard.description)")
// Hoverboard: 0 wheel(s) 以美丽的银色

• 假设你为子类中引入的所有新属性都提供了默认值，以下 2 个规则将适用:
  规则 1: 如果子类没有定义任何指定构造器，它将自动继承父类所有的指定构造器。
  规则 2: 如果子类提供了 所有 父类指定构造器的实现——无论是通过规则 1 继承过来的，还是提供了自定义实现——它将自动继承父类所有的便利构造器。

• 接下来的例子将在实践中展示指定构造器、便利构造器以及构造器的自动继承。这个例子定义了包含三个类 Food, RecipeIngredient, 以及 ShoppingListItem 的层级结构，并将演示它们的构造器是如何相互作用的。

class Food {
    var name: String
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
    convenience init() {
        self.init(name: "[Unnamed]")
    }
}

let namedMeat = Food(name: "Bacon")
// namedMeat 的名字是 "Bacon"
let mysteryMeat = Food()
// mysteryMeat 的名字是 "[Unnamed]"

class RecipeIngredient: Food {
    var quantity: Int
    init(name: String, quantity: Int) {
        self.quantity = quantity
        super.init(name: name)
    }
    override convenience init(name: String) {
        self.init(name: name, quantity: 1)
    }
}

let oneMysteryItem = RecipeIngredient()
let oneBacon = RecipeIngredient(name: "Bacon")
let sixEggs = RecipeIngredient(name: "Eggs", quantity: 6)

class ShoppingListItem: RecipeIngredient {
    var purchased = false
    var description: String {
        var output = "\(quantity) x \(name)"
        output += purchased ? " ✔" : " ✘"
        return output
    }
}

var breakfastList = [
    ShoppingListItem(),
    ShoppingListItem(name: "Bacon"),
    ShoppingListItem(name: "Eggs", quantity: 6),
]
breakfastList[0].name = "Orange juice"
breakfastList[0].purchased = true
for item in breakfastList {
    print(item.description)
}
// 1 x Orange juice ✔
// 1 x Bacon ✘
// 6 x Eggs ✘

• 有时，定义一个构造器可失败的类，结构体或者枚举是很有用的。这里的“失败” 指的是，如给构造器传入无效的形参，或缺少某种所需的外部资源，又或是不满足某种必要的条件等。
• 为了妥善处理这种构造过程中可能会失败的情况。你可以在一个类，结构体或是枚举类型的定义中，添加一个或多个可失败构造器。其语法为在 init 关键字后面添加问号 (init?) 。
• 可失败构造器的参数名和参数类型，不能与其它非可失败构造器的参数名，及其参数类型相同。
• 可失败构造器会创建一个类型为自身类型的 可选 类型的对象。你通过 return nil 语句来表明可失败构造器在何种情况下应该 “失败”。
• 严格来说，构造器都不支持返回值。因为构造器本身的作用，只是为了确保对象能被正确构造。因此你只是用 return nil 表明可失败构造器构造失败，而不要用关键字 return 来表明构造成功。
• 例如，实现针对数字类型转换的可失败构造器。确保数字类型之间的转换能保持精确的值，使用这个 init(exactly:) 构造器。如果类型转换不能保持值不变，则这个构造器构造失败。

let wholeNumber: Double = 12345.0
let pi = 3.14159

if let valueMaintained = Int(exactly: wholeNumber) {
    print("\(wholeNumber) conversion to Int maintains value of \(valueMaintained)")
}
// 打印 "12345.0 conversion to Int maintains value of 12345"

let valueChanged = Int(exactly: pi)
// valueChanged 是 Int? 类型，不是 Int 类型

if valueChanged == nil {
    print("\(pi) conversion to Int doesn't maintain value")
}
// 打印 "3.14159 conversion to Int doesn't maintain value"

• 下面示例中，定义一个名为 Animal 的结构体，其中有一个名为 species 的 String 类型的常量属性。同时该结构体还定义了一个接受一个名为 species 的 String 类型形参的可失败构造器。这个可失败构造器检查传入的 species 值是否为一个空字符串。如果为空字符串，则构造失败。否则， species 属性被赋值，构造成功。

struct Animal {
    let species: String
    init?(species: String) {
        if species.isEmpty { return nil }
        self.species = species
    }
}

let someCreature = Animal(species: "Giraffe")
// someCreature 的类型是 Animal?, 而不是 Animal
if let giraffe = someCreature {
    print("An animal was initialized with a species of \(giraffe.species)")
}
// 打印 "An animal was initialized with a species of Giraffe"

let anonymousCreature = Animal(species: "")
// anonymousCreature 的类型是 Animal?, 而不是 Animal
if anonymousCreature == nil {
    print("The anonymous creature couldn't be initialized")
}
// 打印 "The anonymous creature couldn't be initialized"

• 你可以通过一个基于一个或多个形参的可失败构造器来获取枚举类型中特定的枚举成员。如果提供的形参无法匹配任何枚举成员，则构造失败。

enum TemperatureUnit {
    case kelvin, celsius, fahrenheit
    init?(symbol: Character) {
        switch symbol {
        case "K":
            self = .kelvin
        case "C":
            self = .celsius
        case "F":
            self = .fahrenheit
        default:
            return nil
        }
    }
}

let fahrenheitUnit = TemperatureUnit(symbol: "F")
if fahrenheitUnit != nil {
    print("This is a defined temperature unit, so initialization succeeded.")
}
// 打印 "This is a defined temperature unit, so initialization succeeded."

let unknownUnit = TemperatureUnit(symbol: "X")
if unknownUnit == nil {
    print("This isn't a defined temperature unit, so initialization failed.")
}
// 打印 "This isn't a defined temperature unit, so initialization failed."

• 带原始值的枚举类型会自带一个可失败构造器 init?(rawValue:) ，该可失败构造器有一个合适的原始值类型的 rawValue 形参，选择找到的相匹配的枚举成员，找不到则构造失败。

enum TemperatureUnit: Character {
    case kelvin = "K", celsius = "C", fahrenheit = "F"
}

let fahrenheitUnit = TemperatureUnit(rawValue: "F")
if fahrenheitUnit != nil {
    print("This is a defined temperature unit, so initialization succeeded.")
}
// 打印 "This is a defined temperature unit, so initialization succeeded."

let unknownUnit = TemperatureUnit(rawValue: "X")
if unknownUnit == nil {
    print("This isn't a defined temperature unit, so initialization failed.")
}
// 打印 "This isn't a defined temperature unit, so initialization failed."

• 类、结构体、枚举的可失败构造器可以横向代理到它们自己其他的可失败构造器。类似的，子类的可失败构造器也能向上代理到父类的可失败构造器。
• 无论是向上代理还是横向代理，如果你代理到的其他可失败构造器触发构造失败，整个构造过程将立即终止，接下来的任何构造代码不会再被执行。
• 可失败构造器也可以代理到其它的不可失败构造器。通过这种方式，你可以增加一个可能的失败状态到现有的构造过程中。

class Product {
    let name: String
    init?(name: String) {
        if name.isEmpty { return nil }
        self.name = name
    }
}

class CartItem: Product {
    let quantity: Int
    init?(name: String, quantity: Int) {
        if quantity < 1 { return nil }
        self.quantity = quantity
        super.init(name: name)
    }
}

if let twoSocks = CartItem(name: "sock", quantity: 2) {
    print("Item: \(twoSocks.name), quantity: \(twoSocks.quantity)")
}
// 打印 "Item: sock, quantity: 2"

if let zeroShirts = CartItem(name: "shirt", quantity: 0) {
    print("Item: \(zeroShirts.name), quantity: \(zeroShirts.quantity)")
} else {
    print("Unable to initialize zero shirts")
}
// 打印 "Unable to initialize zero shirts"

if let oneUnnamed = CartItem(name: "", quantity: 1) {
    print("Item: \(oneUnnamed.name), quantity: \(oneUnnamed.quantity)")
} else {
    print("Unable to initialize one unnamed product")
}
// 打印 "Unable to initialize one unnamed product"

• 如同其它的构造器，你可以在子类中重写父类的可失败构造器。或者你也可以用子类的非可失败构造器重写一个父类的可失败构造器。这使你可以定义一个不会构造失败的子类，即使父类的构造器允许构造失败。
• 注意，当你用子类的非可失败构造器重写父类的可失败构造器时，向上代理到父类的可失败构造器的唯一方式是对父类的可失败构造器的返回值进行强制解包。
• 你可以用非可失败构造器重写可失败构造器，但反过来却不行。

class Document {
    var name: String?
    // 该构造器创建了一个 name 属性的值为 nil 的 document 实例
    init() {}
    // 该构造器创建了一个 name 属性的值为非空字符串的 document 实例
    init?(name: String) {
        if name.isEmpty { return nil }
        self.name = name
    }
}

class AutomaticallyNamedDocument: Document {
    override init() {
        super.init()
        self.name = "[Untitled]"
    }
    override init(name: String) {
        super.init()
        if name.isEmpty {
            self.name = "[Untitled]"
        } else {
            self.name = name
        }
    }
}

class UntitledDocument: Document {
    override init() {
        super.init(name: "[Untitled]")!
    }
}

• 在类的构造器前添加 required 修饰符表明所有该类的子类都必须实现该构造器:

class SomeClass {
    required init() {
        // 构造器的实现代码
    }
}

• 在子类重写父类的必要构造器时，必须在子类的构造器前也添加 required 修饰符，表明该构造器要求也应用于继承链后面的子类。在重写父类中必要的指定构造器时，不需要添加 override 修饰符:

class SomeSubclass: SomeClass {
    required init() {
        // 子类的必要构造器实现
    }
}

• 如果某个存储型属性的默认值需要一些自定义或设置，你可以使用闭包或全局函数为其提供定制的默认值。每当某个属性所在类型的新实例被构造时，对应的闭包或函数会被调用，而它们的返回值会当做默认值赋值给这个属性。
• 这种类型的闭包或函数通常会创建一个跟属性类型相同的临时变量，然后修改它的值以满足预期的初始状态，最后返回这个临时变量，作为属性的默认值。

class SomeClass {
    let someProperty: SomeType = {
        // 在这个闭包中给 someProperty 创建一个默认值
        // someValue 必须和 SomeType 类型相同
        return someValue
    }() // 注意闭包结尾的花括号后面接了一对空的小括号。这用来告诉 Swift 立即执行此闭包。
}

析构过程

析构器仅适用于类类型，析构器会在类实例被释放之前立即调用。使用 deinit 关键字来编写析构器，类似于使用 init 关键字编写构造器。

• 类定义中每个类最多只能有一个析构器。析构器不接受任何参数，并且是没有括号的：

deinit {
    // 执行析构过程
}

可选链式调用

• 可选链式调用（Optional Chaining）是一种可以在当前值可能为 nil 的可选值上请求和调用属性、方法及下标的方法。如果可选值有值，那么调用就会成功；如果可选值是 nil，那么调用将返回 nil。多个调用可以连接在一起形成一个调用链，如果其中任何一个节点为 nil，整个调用链都会失败，即返回 nil。
• 通过在想调用的属性、方法、或下标的可选值（optional value）后面放一个问号（?），可以定义一个可选链。这一点很像在可选值后面放一个叹号（!）来强制展开它的值。它们的主要区别在于当可选值为空时可选链式调用只会调用失败，然而强制展开将会触发运行时错误。
• 为了反映可选链式调用可以在空值（nil）上调用的事实，不论这个调用的属性、方法及下标返回的值是不是可选值，它的返回结果都是一个可选值。你可以利用这个返回值来判断你的可选链式调用是否调用成功，如果调用有返回值则说明调用成功，返回 nil 则说明调用失败。
• 具体来说，可选链调用的结果，除了被包装成了一个可选值外，类型与预期的返回值类型是相同的。例如，正常情况下返回 Int 的属性，在通过可选链访问时，返回的是 Int?。

class Person {
    var residence: Residence?
}

class Residence {
    var numberOfRooms = 1
}

let john = Person()
if let roomCount = john.residence?.numberOfRooms {
    print("John's residence has \(roomCount) room(s).")
} else {
    print("Unable to retrieve the number of rooms.")
}
// 打印 “Unable to retrieve the number of rooms.”

// let roomCount = john.residence!.numberOfRooms
// 这会引发运行时错误

john.residence = Residence()
if let roomCount = john.residence?.numberOfRooms {
    print("John's residence has \(roomCount) room(s).")
} else {
    print("Unable to retrieve the number of rooms.")
}
// 打印 “John's residence has 1 room(s).”

• 通过使用可选链式调用可以调用多层属性、方法和下标。这样可以在复杂的模型中向下访问各种子属性，并且判断能否访问子属性的属性、方法或下标。

class Person {
    var residence: Residence?
}

class Residence {
    var rooms: [Room] = []
    var numberOfRooms: Int {
        return rooms.count
    }
    subscript(i: Int) -> Room {
        get {
            return rooms[i]
        }
        set {
            rooms[i] = newValue
        }
    }
    func printNumberOfRooms() {
        print("The number of rooms is \(numberOfRooms)")
    }
    var address: Address?
}

class Room {
    let name: String
    init(name: String) { self.name = name }
}

class Address {
    var buildingName: String?
    var buildingNumber: String?
    var street: String?
    func buildingIdentifier() -> String? {
        if let buildingNumber = buildingNumber, let street = street {
            return "\(buildingNumber) \(street)"
        } else if buildingName != nil {
            return buildingName
        } else {
            return nil
        }
    }
}

let john = Person()
if let roomCount = john.residence?.numberOfRooms {
    print("John's residence has \(roomCount) room(s).")
} else {
    print("Unable to retrieve the number of rooms.")
}
// 打印 “Unable to retrieve the number of rooms.”

let someAddress = Address()
someAddress.buildingNumber = "29"
someAddress.street = "Acacia Road"
john.residence?.address = someAddress

func createAddress() -> Address {
    print("Function was called.")

    let someAddress = Address()
    someAddress.buildingNumber = "29"
    someAddress.street = "Acacia Road"

    return someAddress
}
john.residence?.address = createAddress()

if john.residence?.printNumberOfRooms() != nil {
    print("It was possible to print the number of rooms.")
} else {
    print("It was not possible to print the number of rooms.")
}
// 打印 “It was not possible to print the number of rooms.”

if (john.residence?.address = someAddress) != nil {
    print("It was possible to set the address.")
} else {
    print("It was not possible to set the address.")
}
// 打印 “It was not possible to set the address.”

if let firstRoomName = john.residence?[0].name {
    print("The first room name is \(firstRoomName).")
} else {
    print("Unable to retrieve the first room name.")
}
// 打印 “Unable to retrieve the first room name.”

let johnsHouse = Residence()
johnsHouse.rooms.append(Room(name: "Living Room"))
johnsHouse.rooms.append(Room(name: "Kitchen"))
john.residence = johnsHouse

if let firstRoomName = john.residence?[0].name {
    print("The first room name is \(firstRoomName).")
} else {
    print("Unable to retrieve the first room name.")
}
// 打印 “The first room name is Living Room.”

• 如果下标返回可选类型值，比如 Swift 中 Dictionary 类型的键的下标，可以在下标的结尾括号后面放一个问号来在其可选返回值上进行可选链式调用：

var testScores = ["Dave": [86, 82, 84], "Bev": [79, 94, 81]]
testScores["Dave"]?[0] = 91
testScores["Bev"]?[0] += 1
testScores["Brian"]?[0] = 72
// "Dave" 数组现在是 [91, 82, 84]，"Bev" 数组现在是 [80, 94, 81]

• 可以通过连接多个可选链式调用在更深的模型层级中访问属性、方法以及下标。然而，多层可选链式调用不会增加返回值的可选层级。

if let johnsStreet = john.residence?.address?.street {
    print("John's street name is \(johnsStreet).")
} else {
    print("Unable to retrieve the address.")
}
// 打印 “Unable to retrieve the address.”

let johnsAddress = Address()
johnsAddress.buildingName = "The Larches"
johnsAddress.street = "Laurel Street"
john.residence?.address = johnsAddress

if let johnsStreet = john.residence?.address?.street {
    print("John's street name is \(johnsStreet).")
} else {
    print("Unable to retrieve the address.")
}
// 打印 “John's street name is Laurel Street.”

• 我们还可以在一个可选值上通过可选链式调用来调用方法，并且可以根据需要继续在方法的可选返回值上进行可选链式调用。

if let buildingIdentifier = john.residence?.address?.buildingIdentifier() {
    print("John's building identifier is \(buildingIdentifier).")
}
// 打印 “John's building identifier is The Larches.”

• 如果要在该方法的返回值上进行可选链式调用，在方法的圆括号后面加上问号即可：

if let beginsWithThe =
    john.residence?.address?.buildingIdentifier()?.hasPrefix("The") {
    if beginsWithThe {
        print("John's building identifier begins with \"The\".")
    } else {
        print("John's building identifier doesn't begin with \"The\".")
    }
}
// 打印 “John's building identifier begins with "The".”

错误处理

错误处理(Error handling) 是对程序中的错误条件做出响应并从中恢复的过程。Swift 为在运行时抛出、捕获、传递和处理可恢复错误提供了一等支持。

• 在 Swift 中，错误由遵循 Error 协议的类型值表示。这个空协议表示一种类型可用于错误处理。Swift 枚举特别适用于一组相关的错误条件，枚举的关联值还可以提供错误状态的额外信息。

enum VendingMachineError: Error {
    case invalidSelection                       // 不可选择
    case insufficientFunds(coinsNeeded: Int)    // 金额不足
    case outOfStock                             // 缺货
}

throw VendingMachineError.insufficientFunds(coinsNeeded: 5)

• 在 Swift 中有四种处理错误的方法。您可以把函数抛出的错误传递给调用此函数的代码、使用 do-catch 语句处理错误、将错误作为可选类型处理、或者断言此错误根本不会发生。

• 为了表示函数、方法或构造器可以抛出错误，您可以在函数声明中的参数后写入 throws 关键字。标有 throws 的函数称为 throwing函数。如果该函数指定了返回类型，则应在返回箭头（->）之前写入 throws 关键字。

struct Item {
    var price: Int
    var count: Int
}

class VendingMachine {
    var inventory = [
        "Candy Bar": Item(price: 12, count: 7),
        "Chips": Item(price: 10, count: 4),
        "Pretzels": Item(price: 7, count: 11)
    ]
    var coinsDeposited = 0

    func vend(itemNamed name: String) throws {
        guard let item = inventory[name] else {
            throw VendingMachineError.invalidSelection
        }

        guard item.count > 0 else {
            throw VendingMachineError.outOfStock
        }

        guard item.price <= coinsDeposited else {
            throw VendingMachineError.insufficientFunds(coinsNeeded: item.price - coinsDeposited)
        }

        coinsDeposited -= item.price

        var newItem = item
        newItem.count -= 1
        inventory[name] = newItem

        print("Dispensing \(name)")
    }
}

let favoriteSnacks = [
    "Alice": "Chips",
    "Bob": "Licorice",
    "Eve": "Pretzels",
]
func buyFavoriteSnack(person: String, vendingMachine: VendingMachine) throws {
    let snackName = favoriteSnacks[person] ?? "Candy Bar"
    try vendingMachine.vend(itemNamed: snackName)
}

• throwing 构造器能像 throwing 函数一样传递错误。

struct PurchasedSnack {
    let name: String
    init(name: String, vendingMachine: VendingMachine) throws {
        try vendingMachine.vend(itemNamed: name)
        self.name = name
    }
}

• 您可以使用 do-catch 语句通过运行闭包来处理错误。如果 do 子句中的代码抛出错误，就会与 catch 子句进行匹配，以确定哪个子句可以处理该错误。

var vendingMachine = VendingMachine()
vendingMachine.coinsDeposited = 8
do {
    try buyFavoriteSnack(person: "Alice", vendingMachine: vendingMachine)
    print("Success! Yum.")
} catch VendingMachineError.invalidSelection {
    print("Invalid Selection.")
} catch VendingMachineError.outOfStock {
    print("Out of Stock.")
} catch VendingMachineError.insufficientFunds(let coinsNeeded) {
    print("Insufficient funds. Please insert an additional \(coinsNeeded) coins.")
} catch {
    print("Unexpected error: \(error).")
}
// 打印 "Insufficient funds. Please insert an additional 2 coins."

func nourish(with item: String) throws {
    do {
        try vendingMachine.vend(itemNamed: item)
    } catch is VendingMachineError {
        print("Couldn't buy that from the vending machine.")
    }
}

do {
    try nourish(with: "Beet-Flavored Chips")
} catch {
    print("Unexpected non-vending-machine-related error: \(error)")
}
// 打印 "Couldn't buy that from the vending machine."

func eat(item: String) throws {
    do {
        try vendingMachine.vend(itemNamed: item)
    } catch VendingMachineError.invalidSelection, VendingMachineError.insufficientFunds, VendingMachineError.outOfStock {
        print("Invalid selection, out of stock, or not enough money.")
    }
}

• 您可以使用 try? 将错误转换为可选值来处理错误。如果在计算 try? 表达式时抛出错误，则表达式的值为 nil 。

func fetchData() -> Data? {
    if let data = try? fetchDataFromDisk() { return data }
    if let data = try? fetchDataFromServer() { return data }
    return nil
}

• 要指定函数只抛出 StatisticsError 值作为其错误，您可以在声明函数时写入 throws(StatisticsError) 而不是 throws 。这种语法也被称为 指定类型抛错(typed throws)，因为您在声明中的 throws 后面指定了错误类型。

enum StatisticsError: Error {
    case noRatings
    case invalidRating(Int)
}

func summarize(_ ratings: [Int]) throws(StatisticsError) {
    guard !ratings.isEmpty else { throw .noRatings }

    var counts = [1: 0, 2: 0, 3: 0]
    for rating in ratings {
        guard rating > 0 && rating <= 3 else { throw .invalidRating(rating) }
        counts[rating]! += 1
    }

    print("*", counts[1]!, "-- **", counts[2]!, "-- ***", counts[3]!)
}

• 除了指定函数的错误类型外，您还可以为 do-catch 语句编写特定的错误类型子句。

let ratings = []
do throws(StatisticsError) {
    try summarize(ratings)
} catch {
    switch error {
    case .noRatings:
        print("No ratings available")
    case .invalidRating(let rating):
        print("Invalid rating: \(rating)")
    }
}
// 打印 "No ratings available"

• 您可以使用 defer 语句在代码执行离开当前代码块之前执行一组语句。无论是以何种方式离开当前代码块–是由于抛出错误，还是由于 return 或 break 等语句，该语句都可让您执行任何必要的清理。例如，您可以使用 defer 语句来确保关闭文件描述符，以及释放手动分配的内存。
• defer 语句将代码的执行延迟到当前的作用域退出之前。该语句由 defer 关键字和要被延迟执行的语句组成。延迟执行的语句不能包含任何控制转移语句，例如 break、return 语句，或是抛出一个错误。延迟执行的操作会按照它们声明的顺序从后往前执行——也就是说，第一条 defer 语句中的代码最后才执行，第二条 defer 语句中的代码倒数第二个执行，以此类推。最后一条语句会第一个执行。

func processFile(filename: String) throws {
    if exists(filename) {
        let file = open(filename)
        defer {
            close(file)
        }
        while let line = try file.readline() {
            // 处理文件。
        }
        // close(file) 会在这里被调用，即作用域的最后。
    }
}