Изучение основ Swift для начинающих

Введение:

В этой статье мы углубимся в основы Swift, мощного языка программирования Apple для разработки приложений для iOS. Независимо от того, являетесь ли вы новичком в программировании или переходите с другого языка, понимание этих основных концепций необходимо для прочной основы Swift.
В этой статье вы получите знания от переменных и типов данных до условных операторов, циклов, и структуры данных, которые помогут вам начать свой путь в программировании на Swift.

ПРИМЕЧАНИЕ. Эта статья является частью моей серии «Введение в программирование на Swift».

Начало работы с игровыми площадками

Начнем с посещения игровых площадок — фантастического инструмента, предоставляемого Xcode. Игровые площадки позволяют вам видеть ваш код в действии по мере его ввода, обеспечивая мгновенную обратную связь и делая изучение Swift интерактивным и увлекательным.

Привет, Свифт!

Давайте создадим новую игровую площадку и назовем ее «Моя игровая площадка». Убедитесь, что он настроен для разработки iOS. Оказавшись внутри, вы заметите две строки кода:

import UIKit
var str = "Hello, Playground"

Первая строка, import UIKit, может показаться запутанной, если вы новичок в программировании. По сути, он импортирует инфраструктуру UIKit, набор предварительно созданного кода для разработки приложений для iOS. Думайте об этом как о наборе инструментов, содержащем все необходимое для создания пользовательских интерфейсов, обработки строк, изображений и многого другого.

Вторая строка — это то место, где мы начинаем работать со Swift. Мы объявляем переменную с именем str и присваиваем ей строковое значение «Hello, Playground». Здесь в игру вступает вывод типа Swift. Swift — строго типизированный язык, а это означает, что тип переменной имеет решающее значение. Однако Swift достаточно умен, чтобы определить тип за вас. В этом случае он знает, что str — это строка, но не упоминает ее явно.

Вы также можете указать тип явно:

var str: String = "Hello, Playground"

Но вывод типа в Swift настолько надежен, что вы часто опускаете объявление типа.

Дополнительно: добавление гибкости

Swift представляет концепцию, называемую опционами. Добавление вопросительного знака к типу, например String?, превращает его в необязательный. Это означает, что он может содержать значение (в данном случае строку) или быть пустым (ноль). Опциональные параметры удобны для переменных, которые не всегда могут иметь значение.

var str: String? = "Hello, Playground"
str = nil // Now it's empty

Константы с let

В Swift вы можете определять переменные с помощью var или константы с помощью let. Переменные являются изменяемыми, то есть вы можете изменять их значения. С другой стороны, константы неизменяемы; однажды назначенные, их нельзя изменить.

let greeting = "Hello, Swift" // A constant
greeting = "Hey, Swift" // Error: Cannot assign to 'let' constant

Константы — важная часть функций безопасности Swift. Если что-то не должно меняться, сделайте это константой, и компилятор обеспечит ее неизменяемость.

Печать результатов

В своем путешествии по Swift вы часто будете использовать функцию print для отображения информации и отладочных сообщений в консоли.

print("Hey, there!")

Запуск этой строки на вашей игровой площадке выведет «Эй, там!» на консоль, предоставляя ценную информацию во время разработки.

Освоение потока управления в Swift: операторы if, циклы и возможности операторов Switch»

Теперь давайте углубимся в поток управления в Swift. Здесь мы узнаем об операторах if, циклах и операторах переключения. Думайте об этом как о своих инструментах управления поведением вашего кода. Вы можете использовать их, чтобы заставить ваш код выполнять разные действия в зависимости от разных ситуаций.

Раскрытие основ операторов if

Начнем с самой базовой формы потока управления: операторов if. Как и во многих языках программирования, операторы if в Swift позволяют выполнять код на основе определенных условий.

let name = "John"

if name.count > 7 {
    print("Long name")
} else {
    print("Short name")
}

В этом примере мы проверяем, превышает ли длина строки name 7 символов. Если это так, мы печатаем «Длинное имя»; в противном случае мы печатаем «Короткое имя». Условие внутри оператора if оценивается как логическое значение, поэтому вокруг него нет круглых скобок.

Добавление сложности с помощью Else If

Swift позволяет нам усложнять нашу условную логику, используя else if. Эта конструкция позволяет нам последовательно проверять несколько условий и выполнять блок кода, соответствующий первому истинному условию.

let name = "Jonathan"

if name.count > 10 {
    print("Long name")
} else if name.count > 5 {
    print("Medium name")
} else {
    print("Short name")
}

В этом примере мы сначала проверяем, длиннее ли имя более 10 символов, затем — от 6 до 10 символов и, наконец, обрабатываем случай коротких имен. Swift выполнит только блок кода, связанный с первым истинным условием.

Операторы переключения:

Операторы переключения в Swift похожи на удобный инструмент, имеющий множество применений. Они позволяют нам сопоставлять значения с несколькими случаями и соответствующим образом выполнять код. В отличие от некоторых других языков, операторы переключения в Swift являются исчерпывающими, то есть мы должны охватить все возможные случаи.

let name = "Johnathan"

switch name.count {
case 10:
    print("A 10-character name")
case 9:
    print("A 9-character name")
default:
    print("Some length")
}

В этом операторе переключения мы сопоставляем длину строки name с разными случаями. Если оно имеет длину 10 символов, мы печатаем «Имя из 10 символов», если оно состоит из 9 символов, мы печатаем «Имя из 9 символов», а для всех других длин мы печатаем «Некоторая длина».

Операторы переключения Swift предлагают гораздо больше возможностей, включая сопоставление с образцом и расширенные параметры сопоставления.

Освоение циклов: while и for

Циклы являются фундаментальной частью программирования, и мы рассмотрим самые основные их виды: циклы while и циклы for.

Циклы while:

Эти циклы выполняют блок кода, пока выполняется определенное условие. Они идеальны, когда вам нужно повторять действие до тех пор, пока не будет выполнено определенное условие.

var number = 0

while number < 10 {
    print(number)
    number += 1
}

В этом примере мы инициализируем number значением 0 и используем цикл while для печати чисел до тех пор, пока number не станет меньше 10.

Циклы for:

Циклы For удобны, когда вы хотите перебрать последовательность значений или выполнить действие определенное количество раз. Синтаксис цикла for в Swift довольно гибкий.

//Standard Loop Syntax:
for (var number = 0; number < 10; number++) {
  print(number)
}
//Swift's fast enumeration:
for number in 0..<10 {
    print(number)
}

Здесь мы используем цикл for для перебора от 0 до 9. Быстрое перечисление Swift упрощает этот процесс, упрощая циклическое перебор диапазонов или массивов.

Если у вас есть массив, о котором мы очень скоро поговорим в этой статье, вы также можете использовать для него быстрое перечисление, как если бы это был диапазон. Представьте, что у вас есть массив с элементами 2, 5, 1, 9 и 6:

let numbers = [2, 5, 1, 9, 6]

for number in numbers {
  print(number)
}

Структуры данных Swift: массивы и словари

Теперь мы углубимся в основные структуры данных Swift: массивы и словари. Эти структуры данных являются важными компонентами разработки Swift, и мы здесь, чтобы изучить их использование.

Массивы: упорядоченные списки элементов

Думайте о массиве как об упорядоченном списке элементов, будь то числа, строки или даже объекты. Однако массивы Swift немного отличаются от некоторых других языков — они строго типизированы. Это означает, что массив в Swift может содержать только элементы определенного типа.

let animals = ["cow", "dog", "rabbit"]

В этом примере мы определяем массив с именем animals, содержащий строки. Синтаксис прост: квадратные скобки заключают в себе элементы, разделенные запятыми. Swift определяет тип массива на основе его содержимого, поэтому animals имеет тип [String].

Доступ к элементам массива так же прост, как использование их индекса:

let firstAnimal = animals[0] // "cow"
let secondAnimal = animals[1] // "dog"

Помните, Swift использует индексацию с нуля, поэтому первый элемент имеет индекс 0.

Вы также можете изменять элементы массива, если он объявлен как переменная:

var animals = ["cow", "dog", "rabbit"]
animals[2] = "bunny"

Здесь мы меняем третий элемент с «кролика» на «кролика». Строгая типизация Swift гарантирует, что вы можете присваивать значения только того же типа, что и элементы массива.

Словари: пары «ключ-значение» для эффективного поиска данных

Переходя к словарям, они предоставляют способ сопоставить ключи со значениями, подобно реальному словарю, где слова (ключи) связаны с их значениями (значениями). В Swift словари представляют собой неупорядоченные коллекции пар ключ-значение.

let cuteness = [
"cow": "not very cute", 
"dog": "very cute", 
"rabbit": "very cute"]

Здесь мы определяем словарь cuteness, в котором животные (ключи) связаны с их уровнем привлекательности (значениями). Синтаксис знаком: ключи и значения разделены двоеточиями, а пары разделены запятыми. Вывод Свифта распознает это как словарь типа [String: String].

Доступ к значениям в словаре прост:

let dogCuteness = cuteness["dog"] // "very cute"

Однако словари отличаются от массивов несуществующими ключами. Если вы попытаетесь получить доступ к ключу, которого нет в словаре, Swift вместо сбоя вернет nil. Такое поведение связано с тем, что поиск по словарю возвращает необязательные значения:

let catCuteness = cuteness["cat"]

Здесь catCuteness имеет тип String? (необязательная строка), что позволяет безопасно обрабатывать случаи, когда ключ может не существовать.

Использование возможностей массивов и словарей

Массивы и словари — бесценные инструменты для организации данных и управления ими в Swift. Независимо от того, управляете ли вы списками элементов с помощью массивов или создаете эффективные таблицы поиска с помощью словарей, эти структуры данных являются основой разработки Swift.

В качестве бонуса давайте объединим наши новые знания с циклом for-in, который мы рассмотрели ранее:

var animals = ["cow", "dog", "rabbit", "bunny"]

let cuteness = [
"cow": "not very cute", 
"dog": "cute", 
"rabbit": "very cute"]

for animal in animals {
    if let cutenessLevel = cuteness[animal] {
        print("\(animal) is \(cutenessLevel)")
    } else {
        print("\(animal) is undefined")
    }
}

// Result:
// cow is not very cute
// dog is cute
//rabbit is very cute
// bunny is undefined

В этом цикле мы перебираем массив animals, используя каждое животное в качестве ключа для поиска уровня его привлекательности в словаре cuteness. Необязательная привязка if let обеспечивает безопасный доступ и обрабатывает случаи, когда животное может отсутствовать в словаре.

Освоение функций Swift: пошаговое руководство

Добро пожаловать на эту подробную лекцию о функциях Swift! Функции — это фундаментальная конструкция программирования, встречающаяся во всех языках программирования. Они позволяют повторно использовать код, делая ваши программы более организованными и эффективными. В Swift функции не только важны, но и мощны — они считаются первоклассными членами языка.

Понимание основ: определение функции

Мы начнем с базового понимания функций Swift по мере постепенного создания функции doMath. Эта функция будет принимать два значения Double и оператор (+, -, * или /) в качестве входных данных и возвращать результат.

func doMath() {
    print("Doing math")
}

В этой базовой форме наша функция doMath не принимает параметров и ничего не возвращает. При вызове он выполняет свой код, который в данном случае представляет собой простой оператор печати.

Добавление параметров: делаем функции более динамичными

Чтобы сделать функции более динамичными, нам нужны параметры. В Swift вы объявляете параметры в круглых скобках. Давайте представим a и b как значения Double, а operation как String.

func doMath(a: Double, b: Double, operation: String) {
    print("Performing \(operation) on \(a) and \(b)")
}

Здесь мы расширили doMath, чтобы он мог принимать три параметра: a, b и operation. Эти параметры предоставят необходимые входные данные для нашей математической операции.

Метки параметров: повышение читабельности

Swift позволяет использовать метки для параметров при вызове функции, что может значительно улучшить читаемость кода. Рассмотрим этот альтернативный подход:

func perform(_ operation: String, on a: Double, and b: Double) {
    print("Perform \(operation) on \(a) and \(b)")
}

В этой версии мы использовали метки параметров, чтобы вызов функции читался более естественно:

perform("plus", on: 1.0, and: 2.0)

Эта функция позволяет вам писать выразительный код, который читается как предложение, что делает ваш код более самодокументируемым.

Возвращаемые значения: добавление функциональности

Пока что наша функция doMath печатает сообщения, но не выполняет никаких математических операций и не возвращает результатов. Чтобы исправить это, мы определим тип возвращаемого значения для нашей функции и реализуем математические операции.

func perform(_ operation: String, on a: Double, and b: Double) -> Double {
    var result: Double = 0.0

    switch operation {
    case "+":
        result = a + b
    case "-":
        result = a - b
    case "*":
        result = a * b
    case "/":
        result = a / b
    default:
        print("Bad operation")
    }

    return result
}

В этой окончательной форме наша функция perform возвращает Double. Он использует оператор switch для выполнения запрошенной математической операции и корректно обрабатывает неопределенные операции в случае по умолчанию.

Собираем все вместе

Теперь давайте проверим нашу функцию perform:

let additionResult = perform("+", on: 1.0, and: 2.0)
let subtractionResult = perform("-", on: 3.0, and: 1.0)
let multiplicationResult = perform("*", on: 2.5, and: 4.0)
let divisionResult = perform("/", on: 5.0, and: 2.0)
let badOperationResult = perform("hello", on: 7.0, and: 3.0)

Наша функция беспрепятственно обрабатывает различные математические операции и сообщает об ошибках для неподдерживаемых операций.

Итак, мы рассмотрели основы функций Swift, включая определение функций, принятие параметров, использование меток параметров для удобства чтения и возврат значений. Вооружившись этими знаниями, вы теперь можете создавать универсальные и эффективные функции для оптимизации разработки Swift. Продолжайте изучать мощные возможности Swift.

Краткое содержание: Освоение основ Swift

В этом подробном руководстве по основам Swift мы рассмотрели фундаментальные строительные блоки языка программирования Swift. Независимо от того, являетесь ли вы новичком, желающим начать свой путь в разработке Swift, или опытным программистом, желающим повысить свою квалификацию, в этой статье рассмотрены основные концепции и практические примеры, которые помогут вам начать работу.

Вот краткий обзор того, что мы узнали:

  1. Переменные и константы. Мы начали с понимания того, как объявлять и использовать переменные и константы. Система вывода типов Swift упрощает работу с данными.
  2. Типы данных. Мы углубились в богатый набор типов данных Swift, включая целые числа, числа с плавающей запятой, строки, логические значения и многое другое. Обучение работе с этими типами имеет основополагающее значение для написания эффективного кода Swift.
  3. Условные операторы. Мы рассмотрели, как принимать решения в Swift с помощью операторов if, else if и switch. Эти структуры управления имеют решающее значение для управления ходом программы.
  4. Циклы. Мы рассмотрели циклы for-in и while, которые позволяют нам повторять выполнение кода. Циклы необходимы для перебора массивов, словарей и других коллекций.
  5. Массивы и словари. Мы узнали о строго типизированных массивах и словарях Swift. Эти структуры данных универсальны и обычно используются для хранения коллекций данных и управления ими.
  6. Функции. Функции — это фундаментальная концепция Swift. Мы обсудили, как определять, вызывать и передавать параметры функциям. Понимание функций жизненно важно для организации кода и возможности повторного использования.

Продолжая свое путешествие по программированию на Swift, помните, что практика — это ключ к мастерству. Изучите более сложные темы, создавайте реальные проекты и будьте в курсе последних событий в экосистеме Swift. Независимо от того, пишете ли вы код для iOS, macOS, watchOS или других систем, Swift предоставляет инструменты, необходимые для воплощения ваших идей в жизнь с помощью элегантного и эффективного кода.

Поздравляем с завершением этого руководства по основам Swift! Теперь вы хорошо подготовлены к решению более сложных задач и более глубокому погружению в мир разработки Swift. Приятного кодирования!

Понравилась эта статья?
Аплодируйте и выразите свою поддержку.

Свяжитесь со мной в социальных сетях, чтобы получать больше советов, руководств и обновлений: