Swift 简介

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Swift和Objective-C的主要区别

1,编程范式

Swift可以面向协议编程、函数式编程、面向对象编程

Swift语言引入了协议、协议的扩展、泛型等新特性,因此使用Swift语言可以很好地面向协议编程;Swift语言将函数和闭包提升为语言的一等公民,函数可以作为一个变量、可以作为其他函数的参数、作为其他函数的返回值等来传递,所以我们可以使用Swift来进行函数式编程,另外Swift也提供了很多高阶函数来辅助我们进行函数式编程;Swift也提供了属性的权限限定等面向对象的基础设置,因此在Swift中也可以面向对象来编程。

Objective-C以面向对象编程为主,当然你可以引入类似Reactive Cocoa的类库来进行函数式编程,但是这种函数式编程的特性就不是语言本身来提供的了,而是引入第三方类库来实现的。

2,类型安全。

Swift是一门类型安全的语言,鼓励程序员在代码中清楚明确值的类型。如果代码中使用一个字符串String,那么你不能错误地传递一个整型Int给它,因为Swift是类型安全的,它会在代码编译的时候做类型检查,并且把所有不匹配的类型作为一个错误标记出来,这使得程序员在开发中尽可能早得发现和修正错误。

Objective-C则不然,你声明一个NSString变量str,仍然可以传一个NSNumber类型的变量给它,此时尽管编译器会报警告,但是你仍然可以作为一个NSNumber来使用变量str。不过,此时如果你将变量str作为一个NSString来使用的话,那么在运行期间就会Crash。

3,值类型的增强。

在Swift中,结构体、枚举、元组都是值类型。而平时使用的Int、Float、String、Array、Dictionary、Set都是使用结构体来实现的,也是值类型

Objective-C中,NSNumber、NSString,以及集合类(字典、数组、set)都是指针类型

4,枚举类型的增强

Swift中,枚举可以使用整型、浮点型、字符串等来表示其枚举成员的原始值,还能拥有属性和方法,甚至支持泛型、协议、扩展等等。

在Objective-C中,枚举则鸡肋很多,它只是一个标记值而已。

5,泛型

Swift中是支持泛型的,也支持泛型的类型约束等特性。

Objective-C中则没有泛型的概念。

6,协议和扩展

Swift 对协议的支持更加丰富,配合扩展、泛型、关联类型等,可以实现面向协议编程,从而大大提高代码的灵活性。同时,Swift中的protocol还可以用于值类型,比如结构体和枚举

Objective-C中的协议相对于Swift,则显得寒酸很多。OC中提供的optional特性更是成为很多问题的来源,而如果放弃optional又会让实现的代价过大

很多时候,我们明明看到一个类遵循了某个协议,并且在该协议中定义了某方法,但是在运行的时候却因为找不到对应的方法而Crash,这就是因为该方法是optional的,并且在对应的类中没有实现该方法。因此为了方式运行期Crash,我们在调用代理方法的时候需要判断一下能否响应该方法,能响应的时候才会放心去调用。如果要放弃掉optional的话,也就是说每个协议方法都必须要实现,那么当这个协议里面有很多个协议方法的时候,我们在每一个遵循该协议的类里面都要事先所有的协议方法,无论你是否会用到该协议方法。这样的话,实现代价就太大了。

7,函数和闭包

在Swift中,函数是一等公民,可以直接定义函数类型的变量,可以将函数作为其他函数的参数来传递,也可以将函数作为其他函数的返回值。这些特性可以让我们在Swift中进行函数式编程

在Objective-C中,函数仍然是次等公民,我们需要对其进行selector的封装或者利用block来实现Swift中类似的效果。

swiftc:强大的命令行工具

首先来简单看一下一个整个的编译过程是怎么样的:

Swift 简介

C、Objective-C、Swift等语言,它们使用的编译器后端都是LLVM。那么什么是LLVM呢?LLVM是架构编译器的框架系统,是使用C++编写而成的,用于优化程序员编写程序的编译时间、链接时间、运行时间以及空闲时间等。它会对开发者保持开放,兼容既有的脚本。LLVM项目是一系列分模块、可重用的编译器工具链,它提供了一种代码编写良好的中间表示——IR,可以作为多种语言的后端。

整个Swift语言的编译过程如下:

Swift 简介

  1. 对Swift源码进行词法解析,将其转成Swift的抽象语法树AST

  2. 通过一系列工具,编程Swift的中间语言SIL

  3. 接着通过一些分析等,将其转成LLVM的中间表示语言IR

  4. 最终通过LLVM后端生成可执行文件.o

swiftc的命令演示

1,将一个Swift源码文件编译成一个.o可执行文件

进入到想要编译的swift源码文件所在路径,然后执行如下代码:

swiftc -o Norman.out Norman.swift

之后就可以在相同路径下得到一个Norman.o文件,如下:

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然后通过如下命令来执行该可执行文件:

./Norman.out

2,生成抽象语法树

命令如下:

swiftc Norman.swift -dump-ast

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3,生成Swift的中间语言SIL

命令如下:

swiftc Norman.swift -emit-sil

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4,生成LLVM的中间表示语言IR

命令如下:

swiftc Norman.swift -emit-ir

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5,生成汇编语言

命令如下:

swiftc Norman.swift -emit-assembly

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通过上述五个swiftc命令行工具,我们就可以编译和运行Swift文件了。具体的每个文件都是干什么用的,而我们又怎么样去读懂并分析这些文件呢?这些我会在以后花大篇幅来进行总结,这里我们不细究。大家只需要知道有这么一个swifts命令行工具,可以将Swift源码转成各种形式的文件,利用它来进行编译原理的探究,甚至是进行中间语言的优化。

Swift交互式解释器——REPL

REPL是Swift6.1之后引入的一种以交互式的方式来体验Swift的方法,其全称是Read Eval PrintLoop

我们直接在命令行输入swift命令,即可打开REPL

Swift 简介

我们可以在REPL中书写各种各样的Swift代码,如下:

Swift 简介

由上例可知,REPL还可以为我们提示各种各样的错误

下面介绍几个REPL常用的命令:

1,退出

 :q

2,帮助

:help

这个时候,REPL就会为我们列出其所有的可用选项:

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3,将光标移到当前行的开始处

Control+A

4,将光标移到当前行的结束处

Control+E

实际上,REPL在应用开发中并没有什么卵用,我们主要是使用REPL在学习过程中随时了解语言的某个语法,只需要在终端输入swift命令就好了,不用打开Xcode,这样就会很方便。

Playground介绍

playground,翻译成游乐场,顾名思义,playground的设计思想和目的就是以游戏的态度来学习Swift,让人人都能够愉快地学习Swift编程。

playground是2014年随Swift语言一起发布的。2016年,发布了Swift Playgrounds IPad应用, 可以在里面通过游戏场景来快乐学习Swift。

playground发展至今,其功能越来越强大。我们不但可以在里面编写普通的Swift代码,还可以利用liveView的功能来实现界面开发(这一点在前面的基础语法部分已经做了介绍)。

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