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表達式(Expressions)


本頁包含內容:

Swift 中存在四種表達式: 前綴(prefix)表達式,二元(binary)表達式,主要(primary)表達式和後綴(postfix)表達式。表達式可以返回一個值,以及運行某些邏輯(causes a side effect)。

前綴表達式和二元表達式就是對某些表達式使用各種運算符(operators)。 主要表達式是最短小的表達式,它提供了獲取(變量的)值的一種途徑。 後綴表達式則允許你建立複雜的表達式,例如配合函數調用和成員訪問。 每種表達式都在下面有詳細論述~

表達式語法
表達式前置表達式 二元表達式列表 可選
表達式列表表達式 | 表達式 , 表達式列表

前綴表達式(Prefix Expressions)

前綴表達式由 前綴符號和表達式組成。(這個前綴符號只能接收一個參數)

Swift 標準庫支持如下的前綴操作符:

  • ++ 自增1 (increment)
  • — 自減1 (decrement)
  • ! 邏輯否 (Logical NOT )
  • ~ 按位否 (Bitwise NOT )
  • + 加(Unary plus)
  • - 減(Unary minus)

對於這些操作符的使用,請參見: Basic Operators and Advanced Operators

作為對上面標準庫運算符的補充,你也可以對 某個函數的參數使用 ‘&’運算符。 更多信息,請參見: “In-Out parameters”.

前置表達式語法
前置表達式前置運算符 可選 後置表達式
前置表達式寫入寫出(in-out)表達式
寫入寫出(in-out)表達式& 標識符

二元表達式(Binary Expressions)

二元表達式由 “左邊參數” + “二元運算符” + “右邊參數” 組成, 它有如下的形式:

left-hand argument operator right-hand argument

Swift 標準庫提供了如下的二元運算符:

  • 求冪相關(無結合,優先級160)
    • << 按位左移(Bitwise left shift)
    • 按位右移(Bitwise right shift)

  • 乘除法相關(左結合,優先級150)
    • * 乘
    • / 除
    • % 求余
    • &* 乘法,忽略溢出( Multiply, ignoring overflow)
    • &/ 除法,忽略溢出(Divide, ignoring overflow)
    • &% 求余, 忽略溢出( Remainder, ignoring overflow)
    • & 位與( Bitwise AND)
  • 加減法相關(左結合, 優先級140)
    • + 加
    • - 減
    • &+ Add with overflow
    • &- Subtract with overflow
    • | 按位或(Bitwise OR )
    • ^ 按位異或(Bitwise XOR)
  • Range (無結合,優先級 135)
    • ..< 半閉值域 Half-closed range
    • … 全閉值域 Closed range
  • 類型轉換 (無結合,優先級 132)
    • is 類型檢查( type check)
    • as 類型轉換( type cast)
  • Comparative (無結合,優先級 130)
    • < 小於
    • <= 小於等於
    • 大於

    • = 大於等於

    • == 等於
    • != 不等
    • === 恆等於
    • !== 不恆等
    • ~= 模式匹配( Pattern match)
  • 合取( Conjunctive) (左結合,優先級 120)
    • && 邏輯與(Logical AND)
  • 析取(Disjunctive) (左結合,優先級 110)
    • || 邏輯或( Logical OR)
  • 三元條件(Ternary Conditional )(右結合,優先級 100)
    • ?: 三元條件 Ternary conditional
  • 賦值 (Assignment) (右結合, 優先級 90)
    • = 賦值(Assign)
    • *= Multiply and assign
    • /= Divide and assign
    • %= Remainder and assign
    • += Add and assign
    • -= Subtract and assign
    • <<= Left bit shift and assign
    • = Right bit shift and assign

    • &= Bitwise AND and assign
    • ^= Bitwise XOR and assign
    • |= Bitwise OR and assign
    • &&= Logical AND and assign
    • ||= Logical OR and assign

關於這些運算符(operators)的更多信息,請參見:Basic Operators and Advanced Operators.

注意
在解析時, 一個二元表達式表示為一個一級數組(a flat list), 這個數組(List)根據運算符的先後順序,被轉換成了一個tree. 例如: 2 + 3 5 首先被認為是: 2, + , 3, , 5. 隨後它被轉換成 tree (2 + (3 * 5))

二元表達式語法
二元表達式二元運算符 前置表達式
二元表達式賦值運算符 前置表達式
二元表達式條件運算符 前置表達式
二元表達式類型轉換運算符
二元表達式列表二元表達式 二元表達式列表 可選

賦值表達式(Assignment Operator)

賦值表達式會對某個給定的表達式賦值。 它有如下的形式;

expression = value

就是把右邊的 value 賦值給左邊的 expression. 如果左邊的expression 需要接收多個參數(是一個tuple ),那麼右邊必須也是一個具有同樣數量參數的tuple. (允許嵌套的tuple)

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

賦值運算符不返回任何值。

賦值運算符語法
賦值運算符=

三元條件運算符(Ternary Conditional Operator)

三元條件運算符 是根據條件來獲取值。 形式如下:

condition ? expression used if true : expression used if false

如果 condition 是true, 那麼返回 第一個表達式的值(此時不會調用第二個表達式), 否則返回第二個表達式的值(此時不會調用第一個表達式)。

想看三元條件運算符的例子,請參見: Ternary Conditional Operator.

三元條件運算符語法
三元條件運算符? 表達式 :

類型轉換運算符(Type-Casting Operators)

有兩種類型轉換操作符: as 和 is. 它們有如下的形式:

expression as type
expression as? type
expression is type

as 運算符會把目標表達式轉換成指定的類型(specified type),過程如下:

  • 如果類型轉換成功, 那麼目標表達式就會返回指定類型的實例(instance). 例如:把子類(subclass)變成父類(superclass)時.
  • 如果轉換失敗,則會拋出編譯錯誤( compile-time error)。
  • 如果上述兩個情況都不是(也就是說,編譯器在編譯時期無法確定轉換能否成功,) 那麼目標表達式就會變成指定的類型的optional. (is an optional of the specified type ) 然後在運行時,如果轉換成功, 目標表達式就會作為 optional的一部分來返回, 否則,目標表達式返回nil. 對應的例子是: 把一個 superclass 轉換成一個 subclass.
  1. class SomeSuperType {}
  2. class SomeType: SomeSuperType {}
  3. class SomeChildType: SomeType {}
  4. let s = SomeType()
  5. let x = s as SomeSuperType // known to succeed; type is SomeSuperType
  6. let y = s as Int // known to fail; compile-time error
  7. let z = s as SomeChildType // might fail at runtime; type is SomeChildType?

使用’as’做類型轉換跟正常的類型聲明,對於編譯器來說是一樣的。例如:

  1. let y1 = x as SomeType // Type information from 'as'
  2. let y2: SomeType = x // Type information from an annotation

‘is’ 運算符在「運行時(runtime)」會做檢查。 成功會返回true, 否則 false

上述檢查在「編譯時(compile time)」不能使用。 例如下面的使用是錯誤的:

  1. "hello" is String
  2. "hello" is Int

關於類型轉換的更多內容和例子,請參見: Type Casting.

類型轉換運算符(type-casting-operator)語法
類型轉換運算符is 類型 | as ? 可選 類型

主表達式(Primary Expressions)

主表達式是最基本的表達式。 它們可以跟 前綴表達式,二元表達式,後綴表達式以及其他主要表達式組合使用。

主表達式語法
主表達式標識符 泛型參數子句 可選
主表達式字面量表達式
主表達式self表達式
主表達式超類表達式
主表達式閉包表達式
主表達式圓括號表達式
主表達式隱式成員表達式
主表達式通配符表達式

字符型表達式(Literal Expression)

由這些內容組成:普通的字符(string, number) , 一個字符的字典或者數組,或者下面列表中的特殊字符。

字符(Literal) 類型(Type) 值(Value)
_FILE_ String 所在的文件名
_LINE_ Int 所在的行數
_COLUMN_ Int 所在的列數
_FUNCTION_ String 所在的function 的名字

在某個函數(function)中,__FUNCTION__ 會返回當前函數的名字。 在某個方法(method)中,它會返回當前方法的名字。 在某個property 的getter/setter中會返回這個屬性的名字。 在特殊的成員如init/subscript中 會返回這個關鍵字的名字,在某個文件的頂端(the top level of a file),它返回的是當前module的名字。

一個array literal,是一個有序的值的集合。 它的形式是:

[value 1, value 2, ...]

數組中的最後一個表達式可以緊跟一個逗號(’,’). []表示空數組 。 array literal的type是 T[], 這個T就是數組中元素的type. 如果該數組中有多種type, T則是跟這些type的公共supertype最接近的type.(closest common supertype)

一個dictionary literal 是一個包含無序的鍵值對(key-value pairs)的集合,它的形式是:

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

dictionary 的最後一個表達式可以是一個逗號(’,’). [:] 表示一個空的dictionary. 它的type是 Dictionary (這裡KeyType表示 key的type, ValueType表示 value的type) 如果這個dictionary 中包含多種 types, 那麼KeyType, Value 則對應著它們的公共supertype最接近的type( closest common supertype).

字面量表達式語法
字面量表達式字面量
字面量表達式數組字面量 | 字典字面量
字面量表達式__FILE__ | __LINE__ | __COLUMN__ | __FUNCTION__
數組字面量[ 數組字面量項列表 可選 ]
數組字面量項列表數組字面量項 , 可選 | 數組字面量項 , 數組字面量項列表
數組字面量項表達式
字典字面量[ 字典字面量項列表 ] | [ : ]
字典字面量項列表字典字面量項 , 可選 | 字典字面量項 , 字典字面量項列表
字典字面量項表達式 : 表達式

self表達式(Self Expression)

self表達式是對 當前type 或者當前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等同於當前type的instance. 在一個靜態方法(static method), 類方法(class method)中, self等同於當前的type.

當訪問 member(成員變量時), self 用來區分重名變量(例如函數的參數). 例如, (下面的 self.greeting 指的是 var greeting: String, 而不是 init(greeting: String) )

  1. class SomeClass {
  2. var greeting: String
  3. initgreeting: String {
  4. self.greeting = greeting
  5. }
  6. }

在mutating 方法中, 你可以使用self 對 該instance進行賦值。

  1. struct Point {
  2. var x = 0.0, y = 0.0
  3. mutating func moveByXdeltaX: Double, y deltaY: Double {
  4. self = Pointx: x + deltaX, y: y + deltaY
  5. }
  6. }

Self 表達式語法
self表達式self
self表達式self . 標識符
self表達式self [ 表達式 ]
self表達式self . init

超類表達式(Superclass Expression)

超類表達式可以使我們在某個class中訪問它的超類. 它有如下形式:

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

形式1 用來訪問超類的某個成員(member). 形式2 用來訪問該超類的 subscript 實現。 形式3 用來訪問該超類的 initializer.

子類(subclass)可以通過超類(superclass)表達式在它們的 member, subscripting 和 initializers 中來利用它們超類中的某些實現(既有的方法或者邏輯)。

超類(superclass)表達式語法
超類表達式超類方法表達式 | 超類下標表達式 | 超類構造器表達式
超類方法表達式super . 標識符
超類下標表達式super [ 表達式 ]
超類構造器表達式super . init

閉包表達式(Closure Expression)

閉包(closure) 表達式可以建立一個閉包(在其他語言中也叫 lambda, 或者 匿名函數(anonymous function)). 跟函數(function)的聲明一樣, 閉包(closure)包含了可執行的代碼(跟方法主體(statement)類似) 以及接收(capture)的參數。 它的形式如下:

  1. { parameters -> return type in
  2. statements
  3. }

閉包的參數聲明形式跟方法中的聲明一樣, 請參見:Function Declaration.

閉包還有幾種特殊的形式, 讓使用更加簡潔:

  • 閉包可以省略 它的參數的type 和返回值的type. 如果省略了參數和參數類型,就也要省略 ‘in’關鍵字。 如果被省略的type 無法被編譯器獲知(inferred) ,那麼就會拋出編譯錯誤。
  • 閉包可以省略參數,轉而在方法體(statement)中使用 $0, $1, $2 來引用出現的第一個,第二個,第三個參數。
  • 如果閉包中只包含了一個表達式,那麼該表達式就會自動成為該閉包的返回值。 在執行 ‘type inference ‘時,該表達式也會返回。

下面幾個 閉包表達式是 等價的:

  1. myFunction {
  2. x: Int, y: Int -> Int in
  3. return x + y
  4. }
  5. myFunction {
  6. x, y in
  7. return x + y
  8. }
  9. myFunction { return $0 + $1 }
  10. myFunction { $0 + $1 }

關於 向閉包中傳遞參數的內容,參見: Function Call Expression.

閉包表達式可以通過一個參數列表(capture list) 來顯式指定它需要的參數。 參數列表 由中括號 [] 括起來,裡面的參數由逗號’,’分隔。一旦使用了參數列表,就必須使用’in’關鍵字(在任何情況下都得這樣做,包括忽略參數的名字,type, 返回值時等等)。

在閉包的參數列表( capture list)中, 參數可以聲明為 ‘weak’ 或者 ‘unowned’ .

  1. myFunction { printself.title } // strong capture
  2. myFunction { [weak self] in printself!.title } // weak capture
  3. myFunction { [unowned self] in printself.title } // unowned capture

在參數列表中,也可以使用任意表達式來賦值. 該表達式會在 閉包被執行時賦值,然後按照不同的力度來獲取(這句話請慎重理解)。(captured with the specified strength. ) 例如:

  1. // Weak capture of "self.parent" as "parent"
  2. myFunction { [weak parent = self.parent] in printparent!.title }

關於閉包表達式的更多信息和例子,請參見: Closure Expressions.

閉包表達式語法
閉包表達式{ 閉包簽名(Signational) 可選 多條語句(Statements) }
閉包簽名(Signational)參數子句 函數結果 可選 in
閉包簽名(Signational)標識符列表 函數結果 可選 in
閉包簽名(Signational)捕獲(Capature)列表 參數子句 函數結果 可選 in
閉包簽名(Signational)捕獲(Capature)列表 標識符列表 函數結果 可選 in
閉包簽名(Signational)捕獲(Capature)列表 in
捕獲(Capature)列表[ 捕獲(Capature)說明符 表達式 ]
捕獲(Capature)說明符weak | unowned | unowned(safe) | unowned(unsafe)

隱式成員表達式(Implicit Member Expression)

在可以判斷出類型(type)的上下文(context)中,隱式成員表達式是訪問某個type的member( 例如 class method, enumeration case) 的簡潔方法。 它的形式是:

.member name

例子:

  1. var x = MyEnumeration.SomeValue
  2. x = .AnotherValue

隱式成員表達式語法
隱式成員表達式. 標識符

圓括號表達式(Parenthesized Expression)

圓括號表達式由多個子表達式和逗號’,’組成。 每個子表達式前面可以有 identifier x: 這樣的可選前綴。形式如下:

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

圓括號表達式用來建立tuples , 然後把它做為參數傳遞給 function. 如果某個圓括號表達式中只有一個 子表達式,那麼它的type就是 子表達式的type。例如: (1)的 type是Int, 而不是(Int)

圓括號表達式(Parenthesized Expression)語法
圓括號表達式( 表達式元素列表 可選 )
表達式元素列表表達式元素 | 表達式元素 , 表達式元素列表
表達式元素表達式 | 標識符 : 表達式

通配符表達式(Wildcard Expression)

通配符表達式用來忽略傳遞進來的某個參數。例如:下面的代碼中,10被傳遞給x, 20被忽略(譯註:好奇葩的語法。。。)

  1. x, _ = 10, 20
  2. // x is 10, 20 is ignored

通配符表達式語法
通配符表達式_

後綴表達式(Postfix Expressions)

後綴表達式就是在某個表達式的後面加上 操作符。 嚴格的講,每個主要表達式(primary expression)都是一個後綴表達式

Swift 標準庫提供了下列後綴表達式:

  • ++ Increment
  • — Decrement

對於這些操作符的使用,請參見: Basic Operators and Advanced Operators

後置表達式語法
後置表達式主表達式
後置表達式後置表達式 後置運算符
後置表達式函數調用表達式
後置表達式構造器表達式
後置表達式顯示成員表達式
後置表達式後置self表達式
後置表達式動態類型表達式
後置表達式下標表達式
後置表達式強制取值(Forced Value)表達式
後置表達式可選鏈(Optional Chaining)表達式

函數調用表達式(Function Call Expression)

函數調用表達式由函數名和參數列表組成。它的形式如下:

function nameargument value 1, argument value 2

The function name can be any expression whose value is of a function type. (不用翻譯了, 太囉嗦)

如果該function 的聲明中指定了參數的名字,那麼在調用的時候也必須得寫出來. 例如:

function nameargument name 1: argument value 1, argument name 2: argument value 2

可以在 函數調用表達式的尾部(最後一個參數之後)加上 一個閉包(closure) , 該閉包會被目標函數理解並執行。它具有如下兩種寫法:

  1. // someFunction takes an integer and a closure as its arguments
  2. someFunctionx, {$0 == 13})
  3. someFunctionx {$0 == 13}

如果閉包是該函數的唯一參數,那麼圓括號可以省略。

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

函數調用表達式語法
函數調用表達式後置表達式 圓括號表達式
函數調用表達式後置表達式 圓括號表達式 可選 後置閉包(Trailing Closure)
後置閉包(Trailing Closure)閉包表達式

初始化函數表達式(Initializer Expression)

Initializer表達式用來給某個Type初始化。 它的形式如下:

expression.init(initializer arguments

(Initializer表達式用來給某個Type初始化。) 跟函數(function)不同, initializer 不能返回值。

  1. var x = SomeClass.someClassFunction // ok
  2. var y = SomeClass.init // error

可以通過 initializer 表達式來委託調用(delegate to )到superclass的initializers.

  1. class SomeSubClass: SomeSuperClass {
  2. init() {
  3. // subclass initialization goes here
  4. super.init()
  5. }
  6. }

構造器表達式語法
構造器表達式後置表達式 . init

顯式成員表達式(Explicit Member Expression)

顯示成員表達式允許我們訪問type, tuple, module的成員變量。它的形式如下:

expression.member name

該member 就是某個type在聲明時候所定義(declaration or extension) 的變量, 例如:

  1. class SomeClass {
  2. var someProperty = 42
  3. }
  4. let c = SomeClass()
  5. let y = c.someProperty // Member access

對於tuple, 要根據它們出現的順序(0, 1, 2…)來使用:

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

The members of a module access the top-level declarations of that module. (不確定:對於某個module的member的調用,只能調用在top-level聲明中的member.)

顯式成員表達式語法
顯示成員表達式後置表達式 . 十進制數字
顯示成員表達式後置表達式 . 標識符 泛型參數子句 可選

後綴self表達式(Postfix Self Expression)

後綴表達式由 某個表達式 + ‘.self’ 組成. 形式如下:

expression.self
type.self

形式1 表示會返回 expression 的值。例如: x.self 返回 x

形式2:返回對應的type。我們可以用它來動態的獲取某個instance的type。

後置Self 表達式語法
後置self表達式後置表達式 . self

dynamic表達式(Dynamic Type Expression)

(因為dynamicType是一個獨有的方法,所以這裡保留了英文單詞,未作翻譯, —- 類似與self expression)

dynamicType 表達式由 某個表達式 + ‘.dynamicType’ 組成。

expression.dynamicType

上面的形式中, expression 不能是某type的名字(當然了,如果我都知道它的名字了還需要動態來獲取它嗎)。動態類型表達式會返回”運行時”某個instance的type, 具體請看下面的列子:

  1. class SomeBaseClass {
  2. class func printClassName() {
  3. println"SomeBaseClass"
  4. }
  5. }
  6. class SomeSubClass: SomeBaseClass {
  7. override class func printClassName() {
  8. println"SomeSubClass"
  9. }
  10. }
  11. let someInstance: SomeBaseClass = SomeSubClass()
  12. // someInstance is of type SomeBaseClass at compile time, but
  13. // someInstance is of type SomeSubClass at runtime
  14. someInstance.dynamicType.printClassName()
  15. // prints "SomeSubClass"

動態類型表達式語法
動態類型表達式後置表達式 . dynamicType

下標腳本表達式(Subscript Expression)

下標腳本表達式提供了通過下標腳本訪問getter/setter 的方法。它的形式是:

expression[index expressions]

可以通過下標腳本表達式通過getter獲取某個值,或者通過setter賦予某個值.

關於subscript的聲明,請參見: Protocol Subscript Declaration.

附屬腳本表達式語法
附屬腳本表達式後置表達式 [ 表達式列表 ]

強制取值表達式(Forced-Value Expression)

強制取值表達式用來獲取某個目標表達式的值(該目標表達式的值必須不是nil )。它的形式如下:

expression!

如果該表達式的值不是nil, 則返回對應的值。 否則,拋出運行時錯誤(runtime error)。

強制取值(Forced Value)語法
強制取值(Forced Value)表達式後置表達式 !

可選鏈表達式(Optional-Chaining Expression)

可選鏈表達式由目標表達式 + ‘?’ 組成,形式如下:

expression?

後綴’?’ 返回目標表達式的值,把它做為可選的參數傳遞給後續的表達式

如果某個後綴表達式包含了可選鏈表達式,那麼它的執行過程就比較特殊: 首先先判斷該可選鏈表達式的值,如果是 nil, 整個後綴表達式都返回 nil, 如果該可選鏈的值不是nil, 則正常返回該後綴表達式的值(依次執行它的各個子表達式)。在這兩種情況下,該後綴表達式仍然是一個optional type(In either case, the value of the postfix expression is still of an optional type)

如果某個”後綴表達式”的”子表達式”中包含了”可選鏈表達式”,那麼只有最外層的表達式返回的才是一個optional type. 例如,在下面的例子中, 如果c 不是nil, 那麼 c?.property.performAction() 這句代碼在執行時,就會先獲得c 的property方法,然後調用 performAction()方法。 然後對於 “c?.property.performAction()” 這個整體,它的返回值是一個optional type.

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

如果不使用可選鏈表達式,那麼 上面例子的代碼跟下面例子等價:

  1. if let unwrappedC = c {
  2. result = unwrappedC.property.performAction()
  3. }

可選鏈表達式語法
可選鏈表達式後置表達式 ?