表达式(Expressions)


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2.0 翻译+校对:EudeMorgen

本页包含内容:

Swift 中存在四种表达式: 前缀(prefix)表达式,二元(binary)表达式,主要(primary)表达式和后缀(postfix)表达式。表达式可以返回一个值,以及运行某些逻辑(causes a side effect)。

前缀表达式和二元表达式就是对某些表达式使用各种运算符(operators)。 主要表达式是最短小的表达式,它提供了获取(变量的)值的一种途径。 后缀表达式则允许你建立复杂的表达式,例如配合函数调用和成员访问。 每种表达式都在下面有详细论述。

表达式语法
表达式试算子(try operator) 可选 | 前置表达式 | 二元表达式列表 可选
表达式列表表达式 | 表达式 , 表达式列表

前缀表达式(Prefix Expressions)

前缀表达式由可选的前缀符号和表达式组成。(这个前缀符号只能接收一个参数)

对于这些操作符的使用,请参见: Basic Operators and Advanced Operators

作为对上面标准库运算符的补充,你也可以对 某个函数的参数使用 '&'运算符。 更多信息,请参见: "In-Out parameters".

前置表达式语法
前置表达式前置运算符 可选 后置表达式
前置表达式写入写出(in-out)表达式
写入写出(in-out)表达式& 标识符

try 操作符(try operator)

try表达式由紧跟在可能会出错的表达式后面的try操作符组成,形式如下: try expression 强制的try表示由紧跟在可能会出错的表达式后面的try!操作符组成,出错时会产生一个运行时错误,形式如下: try! expression 关于try更多的例子和信息请参见:Catching and Handling Errors.

try表达式语法
try 操作符try | try!

二元表达式(Binary Expressions)

二元表达式由 "左边参数" + "二元运算符" + "右边参数" 组成, 它有如下的形式:

left-hand argument operator right-hand argument

关于这些运算符(operators)的更多信息,请参见:Basic Operators and Advanced Operators.

注意
在解析时, 一个二元表达式表示为一个一级数组(a flat list), 这个数组(List)根据运算符的先后顺序,被转换成了一个tree. 例如: 2 + 3 5 首先被认为是: 2, + , 3, , 5. 随后它被转换成 tree (2 + (3 * 5))

二元表达式语法
二元表达式二元运算符 前置表达式
二元表达式赋值运算符 前置表达式
二元表达式条件运算符 前置表达式
二元表达式类型转换运算符
二元表达式列表二元表达式 二元表达式列表 可选
赋值操作符

赋值表达式(Assignment Operator)

赋值表达式会对某个给定的表达式赋值。 它有如下的形式;

expression = value

就是把右边的 value 赋值给左边的 expression. 如果左边的expression 需要接收多个参数(是一个tuple ),那么右边必须也是一个具有同样数量参数的tuple. (允许嵌套的tuple)

(a, _, (b, c)) = ("test", 9.45, (12, 3))
// a is "test", b is 12, c is 3, and 9.45 is ignored

赋值运算符不返回任何值。

赋值运算符语法
赋值运算符=

三元条件运算符(Ternary Conditional Operator)

三元条件运算符 是根据条件来获取值。 形式如下:

condition ? expression used if true : expression used if false

如果 condition 是true, 那么返回 第一个表达式的值(此时不会调用第二个表达式), 否则返回第二个表达式的值(此时不会调用第一个表达式)。

想看三元条件运算符的例子,请参见: Ternary Conditional Operator.

三元条件运算符语法
三元条件运算符? 表达式 :

类型转换运算符(Type-Casting Operators)

有4种类型转换运算符: is,as,?!. 它们有如下的形式:

expression is type
expression as type
expression is? type expression as! type

is运算符在程序运行时检查表达式能否向下转化为指定的类型,如果可以在返回ture,如果不行,则返回false

as运算符在程序编译时执行类型转化,且总是成功,比如进行向上转换(upcast)和桥接(bridging)。向上转换指把表达式转换成类型的超类的一个是实例而不使用中间的变量。以下表达式是等价的:

func f(any: Any) { print("Function for Any") }
func f(int: Int) { print("Function for Int") }
let x = 10
f(x)
// prints "Function for Int"

let y: Any = x
f(y)
// prints "Function for Any"

f(x as Any)
// prints "Function for Any"

桥接运算可以让你把一个Swift标准库中的类型的表达式作为一个与之相关的基础类(比如NSString)来使用,而不需要新建一个实例。关于桥接的更多实例参见Using Swift with Cocoa and Objective-C中的Cocoa Data Types。

as?操作符为带条件的类型转换。as?操作符返回可选的转换类型。在运行时,如果转换成功,表达式的值会被覆盖掉再返回,如果转换不成功的话,则返回nil。如果条件转换中的条件的真值一开始就已经确定真伪了,则在编译时会报错。

a!操作符表示强制转换,其返回指定的类型,而不是可选的类型。如果转换失败,则会出现运行时错误。表达式x as T 效果等同于(x as? T)!

关于类型转换的更多内容和例子,请参见: Type Casting.

类型转换运算符(type-casting-operator)语法
类型转换运算符is 类型 类型转换运算符as 类型 类型转换运算符is ? 类型 类型转换运算符as ! 类型

主表达式(Primary Expressions)

主表达式是最基本的表达式。 它们可以跟 前缀表达式,二元表达式,后缀表达式以及其他主要表达式组合使用。

主表达式语法
主表达式标识符 泛型参数子句 可选
主表达式字符型表达式
主表达式self表达式
主表达式超类表达式
主表达式闭包表达式
主表达式圆括号表达式
主表达式隐式成员表达式
主表达式通配符表达式

字符型表达式(Literal Expression)

由这些内容组成:普通的字符(string, number) , 一个字符的字典或者数组,或者下面列表中的特殊字符。

字符(Literal) 类型(Type) 值(Value)
/FILE String 所在的文件名
/LINE Int 所在的行数
/COLUMN Int 所在的列数
/FUNCTION String 所在的function 的名字

在某个函数(function)中,__FUNCTION__ 会返回当前函数的名字。 在某个方法(method)中,它会返回当前方法的名字。 在某个property 的getter/setter中会返回这个属性的名字。 在特殊的成员如init/subscript中 会返回这个关键字的名字,在某个文件的顶端(the top level of a file),它返回的是当前module的名字。

当作为函数或者方法时,字符型表达式的值在被调用时初始化。

func logFunctionName(string: String = __FUNCTION__) {
    print(string)
}
func myFunction() {
    logFunctionName() // Prints "myFunction()".
}

myFunction()
namedArgs(1, withJay: 2)

一个array literal,是一个有序的值的集合。 它的形式是:

[value 1, value 2, ...]

数组中的最后一个表达式可以紧跟一个逗号(','). []表示空数组 。 array literal的type是 T[], 这个T就是数组中元素的type. 如果该数组中有多种type, T则是跟这些type的公共supertype最接近的type.空的array literal由一组方括号定义,可用来创建特定类型的空数组。

var emptyArray: [Double] = []

一个dictionary literal 是一个包含无序的键值对(key-value pairs)的集合,它的形式是:

[key 1: value 1, key 2: value 2, ...]

dictionary 的最后一个表达式可以是一个逗号(','). [:] 表示一个空的dictionary. 它的type是 Dictionary (这里KeyType表示 key的type, ValueType表示 value的type) 如果这个dictionary 中包含多种 types, 那么KeyType, Value 则对应着它们的公共supertype最接近的type( closest common supertype).一个空的dictionary literal由方括号中加一个冒号组成,以此来与空array literal区分开,可以使用空的dictionary literal来创建特定类型的键值对。

var emptyDictionary: [String: Double]=[:]

字面量表达式语法
字面量表达式字面量
字面量表达式数组字面量 | 字典字面量
字面量表达式__FILE__ | __LINE__ | __COLUMN__ | __FUNCTION__
数组字面量[ 数组字面量项列表 可选 ]
数组字面量项列表数组字面量项 , 可选 | 数组字面量项 , 数组字面量项列表
数组字面量项表达式
字典字面量[ 字典字面量项列表 ] | [ : ]
字典字面量项列表字典字面量项 , 可选 | 字典字面量项 , 字典字面量项列表
字典字面量项表达式 : 表达式

self表达式(Self Expression)

self表达式是对 当前type 或者当前instance的引用。它的形式如下:

self
self.member name
self[subscript index]
self(initializer arguments) self.init(initializer arguments)

如果在 initializer, subscript, instance method中,self等同于当前type的instance. 在一个静态方法(static method), 类方法(class method)中, self等同于当前的type.

当访问 member(成员变量时), self 用来区分重名变量(例如函数的参数). 例如, (下面的 self.greeting 指的是 var greeting: String, 而不是 init(greeting: String) )

class SomeClass {
    var greeting: String
    init(greeting: String) {
        self.greeting = greeting
    }
}

在mutating 方法中, 你可以使用self 对 该instance进行赋值。

struct Point {
    var x = 0.0, y = 0.0
    mutating func moveByX(deltaX: Double, y deltaY: Double) {
        self = Point(x: x + deltaX, y: y + deltaY)
    }
}

Self 表达式语法
self表达式self
self表达式self . 标识符
self表达式self [ 表达式 ]
self表达式self . init

超类表达式(Superclass Expression)

超类表达式可以使我们在某个class中访问它的超类. 它有如下形式:

super.member name
super[subscript index]
super.init(initializer arguments)

形式1 用来访问超类的某个成员(member). 形式2 用来访问该超类的 subscript 实现。 形式3 用来访问该超类的 initializer.

子类(subclass)可以通过超类(superclass)表达式在它们的 member, subscripting 和 initializers 中来利用它们超类中的某些实现(既有的方法或者逻辑)。

超类(superclass)表达式语法
超类表达式超类方法表达式 | 超类下标表达式 | 超类构造器表达式
超类方法表达式super . 标识符
超类下标表达式super [ 表达式 ]
超类构造器表达式super . init

闭包表达式(Closure Expression)

闭包(closure) 表达式可以建立一个闭包(在其他语言中也叫 lambda, 或者 匿名函数(anonymous function)). 跟函数(function)的声明一样, 闭包(closure)包含了可执行的代码(跟方法主体(statement)类似) 以及接收(capture)的参数。 它的形式如下:

{ (parameters) -> return type in
    statements
}

闭包的参数声明形式跟方法中的声明一样, 请参见:Function Declaration.

闭包还有几种特殊的形式, 让使用更加简洁:

  • 闭包可以省略 它的参数的type 和返回值的type. 如果省略了参数和参数类型,就也要省略 'in'关键字。 如果被省略的type 无法被编译器获知(inferred) ,那么就会抛出编译错误。
  • 闭包可以省略参数,转而在方法体(statement)中使用 $0, $1, $2 来引用出现的第一个,第二个,第三个参数。
  • 如果闭包中只包含了一个表达式,那么该表达式就会自动成为该闭包的返回值。 在执行 'type inference '时,该表达式也会返回。

下面几个 闭包表达式是 等价的:

myFunction {
    (x: Int, y: Int) -> Int in
    return x + y
}

myFunction {
    (x, y) in
    return x + y
}

myFunction { return $0 + $1 }

myFunction { $0 + $1 }

关于 向闭包中传递参数的内容,参见: Function Call Expression.

闭包表达式可以通过一个参数列表(capture list) 来显式指定它需要的参数。 参数列表 由中括号 [] 括起来,里面的参数由逗号','分隔。一旦使用了参数列表,就必须使用'in'关键字(在任何情况下都得这样做,包括忽略参数的名字,type, 返回值时等等)。

在闭包的参数列表( capture list)中, 参数可以声明为 'weak' 或者 'unowned' .

myFunction { print(self.title) }                    // strong capture
myFunction { [weak self] in print(self!.title) }    // weak capture
myFunction { [unowned self] in print(self.title) }  // unowned capture

在参数列表中,也可以使用任意表达式来赋值. 该表达式会在 闭包被执行时赋值,然后按照不同的力度来获取(这句话请慎重理解)。(captured with the specified strength. ) 例如:

// Weak capture of "self.parent" as "parent"
myFunction { [weak parent = self.parent] in print(parent!.title) }

关于闭包表达式的更多信息和例子,请参见: Closure Expressions.

闭包表达式语法
闭包表达式{ 闭包签名(Signational) 可选 多条语句(Statements) }
闭包签名(Signational)参数子句 函数结果 可选 in
闭包签名(Signational)标识符列表 函数结果 可选 in
闭包签名(Signational)捕获(Capature)列表 参数子句 函数结果 可选 in
闭包签名(Signational)捕获(Capature)列表 标识符列表 函数结果 可选 in
闭包签名(Signational)捕获(Capature)列表 in
捕获(Capature)列表[ 捕获(Capature)说明符 表达式 ]
捕获(Capature)说明符weak | unowned | unowned(safe) | unowned(unsafe)

隐式成员表达式(Implicit Member Expression)

在可以判断出类型(type)的上下文(context)中,隐式成员表达式是访问某个type的member( 例如 class method, enumeration case) 的简洁方法。 它的形式是:

.member name

例子:

var x = MyEnumeration.SomeValue
x = .AnotherValue

隐式成员表达式语法
隐式成员表达式. 标识符

圆括号表达式(Parenthesized Expression)

圆括号表达式由多个子表达式和逗号','组成。 每个子表达式前面可以有 identifier x: 这样的可选前缀。形式如下:

identifier 1: expression 1, identifier 2: expression 2, ...

圆括号表达式用来建立tuples , 然后把它做为参数传递给 function. 如果某个圆括号表达式中只有一个 子表达式,那么它的type就是 子表达式的type。例如: (1)的 type是Int, 而不是(Int)

圆括号表达式(Parenthesized Expression)语法
圆括号表达式( 表达式元素列表 可选 )
表达式元素列表表达式元素 | 表达式元素 , 表达式元素列表
表达式元素表达式 | 标识符 : 表达式

通配符表达式(Wildcard Expression)

通配符表达式用来忽略传递进来的某个参数。例如:下面的代码中,10被传递给x, 20被忽略(译注:好奇葩的语法。。。)

(x, _) = (10, 20)
// x is 10, 20 is ignored

通配符表达式语法
通配符表达式_

后缀表达式(Postfix Expressions)

后缀表达式就是在某个表达式的后面加上 操作符。 严格的讲,每个主要表达式(primary expression)都是一个后缀表达式

Swift 标准库提供了下列后缀表达式:

  • ++ Increment
  • -- Decrement

对于这些操作符的使用,请参见: Basic Operators and Advanced Operators

后置表达式语法
后置表达式主表达式
后置表达式后置表达式 后置运算符
后置表达式函数调用表达式
后置表达式构造器表达式
后置表达式显示成员表达式
后置表达式后置self表达式
后置表达式动态类型表达式
后置表达式下标表达式
后置表达式强制取值(Forced Value)表达式
后置表达式可选链(Optional Chaining)表达式

函数调用表达式(Function Call Expression)

函数调用表达式由函数名和参数列表组成。它的形式如下:

function name(argument value 1, argument value 2)

如果该function 的声明中指定了参数的名字,那么在调用的时候也必须得写出来. 例如:

function name(argument name 1: argument value 1, argument name 2: argument value 2)

可以在 函数调用表达式的尾部(最后一个参数之后)加上 一个闭包(closure) , 该闭包会被目标函数理解并执行。它具有如下两种写法:

// someFunction takes an integer and a closure as its arguments
someFunction(x, {$0 == 13}+
someFunction(x) {$0 == 13}

如果闭包是该函数的唯一参数,那么圆括号可以省略。

// someFunction takes a closure as its only argument
myData.someMethod() {$0 == 13}
myData.someMethod {$0 == 13}

函数调用表达式语法
函数调用表达式后置表达式 圆括号表达式
函数调用表达式后置表达式 圆括号表达式 可选 后置闭包(Trailing Closure)
后置闭包(Trailing Closure)闭包表达式

初始化函数表达式(Initializer Expression)

Initializer表达式用来给某个Type初始化。 它的形式如下:

expression.init(initializer arguments)

初始化函数表达式在调用函数时用来初始某个Type。 也可以使用初始化函数表达式来委托调用(delegate to )到superclass的initializers.

class SomeSubClass: SomeSuperClass {
    init() {
        // subclass initialization goes here
        super.init()
    }
}

和函数类似, 初始化表达式可以用作数值。 举例来说:

// Type annotation is required because String has multiple initializers.
let initializer: Int -> String = String.init
let oneTwoThree = [1, 2, 3].map(initializer).reduce("", combine: +)
print(oneTwoThree)
// prints "123"

如果要用名字来指定某个type, 可以不用初始化函数表达式直接使用type的initializer。在其他情况下, 你必须使用初始化函数表达式。

let s1 = SomeType.init(data: 3)  // Valid
let s2 = SomeType(data: 1)       // Also valid

let s4 = someValue.dynamicType(data: 5)       // Error
let s3 = someValue.dynamicType.init(data: 7)  // Valid

构造器表达式语法
构造器表达式后置表达式 . init

显式成员表达式(Explicit Member Expression)

显示成员表达式允许我们访问type, tuple, module的成员变量。它的形式如下:

expression.member name

该member 就是某个type在声明时候所定义(declaration or extension) 的变量, 例如:

class SomeClass {
    var someProperty = 42
}
let c = SomeClass()
let y = c.someProperty  // Member access

对于tuple, 要根据它们出现的顺序(0, 1, 2...)来使用:

var t = (10, 20, 30)
t.0 = t.1
// Now t is (20, 20, 30)

对于某个module的member的调用,只能调用在top-level声明中的member.

显式成员表达式语法
显示成员表达式后置表达式 . 十进制数字
显示成员表达式后置表达式 . 标识符 泛型参数子句 可选

后缀self表达式(Postfix Self Expression)

后缀表达式由 某个表达式 + '.self' 组成. 形式如下:

expression.self
type.self

形式1 表示会返回 expression 的值。例如: x.self 返回 x

形式2:返回对应的type。我们可以用它来动态的获取某个instance的type。

后置Self 表达式语法
后置self表达式后置表达式 . self

dynamic表达式(Dynamic Type Expression)

(因为dynamicType是一个独有的方法,所以这里保留了英文单词,未作翻译, --- 类似与self expression)

dynamicType 表达式由 某个表达式 + '.dynamicType' 组成。

expression.dynamicType

上面的形式中, expression 不能是某type的名字(当然了,如果我都知道它的名字了还需要动态来获取它吗)。动态类型表达式会返回"运行时"某个instance的type, 具体请看下面的列子:

class SomeBaseClass {
    class func printClassName() {
        println("SomeBaseClass")
    }
}
class SomeSubClass: SomeBaseClass {
    override class func printClassName() {
        println("SomeSubClass")
    }
}
let someInstance: SomeBaseClass = SomeSubClass()

// someInstance is of type SomeBaseClass at compile time, but
// someInstance is of type SomeSubClass at runtime
someInstance.dynamicType.printClassName()
// prints "SomeSubClass"

动态类型表达式语法
动态类型表达式后置表达式 . dynamicType

下标脚本表达式(Subscript Expression)

下标脚本表达式提供了通过下标脚本访问getter/setter 的方法。它的形式是:

expression[index expressions]

可以通过下标脚本表达式通过getter获取某个值,或者通过setter赋予某个值.

关于subscript的声明,请参见: Protocol Subscript Declaration.

附属脚本表达式语法
附属脚本表达式后置表达式 [ 表达式列表 ]

强制取值表达式(Forced-Value Expression)

强制取值表达式用来获取某个目标表达式的值(该目标表达式的值必须不是nil )。它的形式如下:

expression!

如果该表达式的值不是nil, 则返回对应的值。 否则,抛出运行时错误(runtime error)。 返回的值可能会被需改,可以是被赋值了,也可以是出现异常造成的。比如:

var x: Int? = 0
x!++
// x is now 1

var someDictionary = ["a": [1, 2, 3], "b": [10, 20]]
someDictionary["a"]![0] = 100
// someDictionary is now [b: [10, 20], a: [100, 2, 3]]

强制取值(Forced Value)语法
强制取值(Forced Value)表达式后置表达式 !

可选链表达式(Optional-Chaining Expression)

可选链表达式由目标表达式 + '?' 组成,形式如下:

expression?

后缀'?' 返回目标表达式的值,把它做为可选的参数传递给后续的表达式

如果某个后缀表达式包含了可选链表达式,那么它的执行过程就比较特殊: 首先先判断该可选链表达式的值,如果是 nil, 整个后缀表达式都返回 nil, 如果该可选链的值不是nil, 则正常返回该后缀表达式的值(依次执行它的各个子表达式)。在这两种情况下,该后缀表达式仍然是一个optional type(In either case, the value of the postfix expression is still of an optional type)

如果某个"后缀表达式"的"子表达式"中包含了"可选链表达式",那么只有最外层的表达式返回的才是一个optional type. 例如,在下面的例子中, 如果c 不是nil, 那么 c?.property.performAction() 这句代码在执行时,就会先获得c 的property方法,然后调用 performAction()方法。 然后对于 "c?.property.performAction()" 这个整体,它的返回值是一个optional type.

var c: SomeClass?
var result: Bool? = c?.property.performAction()

如果不使用可选链表达式,那么 上面例子的代码跟下面例子等价:

if let unwrappedC = c {
    result = unwrappedC.property.performAction()
}

后缀'?' 返回目标表达式的值可能会被修改,可能是由于出现了赋值,也有可能是出现异常而产生的修改。如果可选链表达式为nil,则表达式右边的复制操作不会被执行。比如:

func someFunctionWithSideEffects() -> Int {
    return 42  // No actual side effects.
}
var someDictionary = ["a": [1, 2, 3], "b": [10, 20]]

someDictionary["not here"]?[0] = someFunctionWithSideEffects()
// someFunctionWithSideEffects is not evaluated
// someDictionary is still [b: [10, 20], a: [1, 2, 3]]

someDictionary["a"]?[0] = someFunctionWithSideEffects()
// someFunctionWithSideEffects is evaluated and returns 42
// someDictionary is now [b: [10, 20], a: [42, 2, 3]]

可选链表达式语法
可选链表达式后置表达式 ?