简介

这是一个Swift语言教程，基于最新的iOS 9，Xcode 7.3和Swift 2.2，会为你介绍Swift编程非常基础的内容。从电脑如何工作的全程基本原理到语言结构，你会足够了解这门语言，来处理数据和管理代码的行为。

快速链接

• 一个下午让你掌握Swift基础 ( 1/9 ) 编程本质 & Playground基础
• 一个下午让你掌握Swift基础 ( 2/9 ) 变量 & 常量
• 一个下午让你掌握Swift基础 ( 3/9 ) 数字类型 & 操作
• 一个下午让你掌握Swift基础 ( 4/9 ) 字符串
• 一个下午让你掌握Swift基础 ( 5/9 ) 做判断
• 一个下午让你掌握Swift基础 ( 6/9 ) 重复步骤
• 一个下午让你掌握Swift基础 ( 7/9 ) 函数
• 一个下午让你掌握Swift基础 ( 8/9 ) 闭包
• 一个下午让你掌握Swift基础 ( 9/9 ) 可选值
• Swift 初学者 ( 10/12 ) 数组
• Swift 初学者 ( 11/12 ) 字典
• Swift 初学者 ( 12/12 ) 集合

可选值

你目前遇到的所有变量和常量都有实际的值。当你有一个字符串变量的时候，比如 var name，它有一个相关的字符串值，例如“张嘉夫”。它可能是一个空字符串，像 “”，但尽管如此，还是有一个可以访问到的值。

那是 Swift 自带的安全特色之一：如果说类型是 Int 或 String 那么就有一个实际的整数或字符串在那里，有保证的。

这篇文章会为你介绍可选值（optionals）的概念，一个特殊的 Swift 类型，不只可以表示一个值，也可以没有值。在这篇文章的最后，你会知道为什么需要可选值，以及如何安全的使用它们。

介绍 nil

有时候，有一个没有值的值是很有用的。想象一个场景，你需要访问一个人的认证信息。你想要存储这个人的名字、年龄和职业。名字和年龄都是必须有值的东西—每个人都有。但不是每个人都有工作，所以职业这个值的缺失就是你需要处理的事情。

让我们实际看看这个情况。

在不知道可选值的情况下，这是你可能去表示一个人的名字、年龄和职业的方式：

var name: String = "张嘉夫"
var age: Int = 23
var occupation: String = "软件开发者 & 作家"

但如果我被解雇了呢？也许我中了彩票然后再也不想工作了（我真的想！）。这时候能够访问一个不存在的值就会很有用了。

为什么你不能就用一个空的字符串呢？好吧，你可以！让我们讨论一下那样会怎么做，以及为什么可选值是一个更好的选项。

标记值

一个有效值，用来表示不存在的，叫做标记值（sentinel value）。这是前一个例子里你的空字符串就会是这样。

让我们看一下另一个例子。假设你写了一些代码，从服务器上请求什么东西，那么你可以用一个变量来存储服务器返回的任意错误代码：

var errorCode: Int = 0

在成功的时候，你可以用零来表示没有错误。意味着 0 是标记值。

就像职业的空字符串，这可以奏效，但对于程序员有潜在的混淆的风险。0 实际上可能是一个有效的错误代码—也或许在未来会是。无论怎么样，你不能完全确定这是没有错误的。

这两种情况下，如果有一个特殊类型可以表示值的缺失就会更好。这样什么时候有值什么时候没有就很明确了。
Nil 表示值的缺失，你会看到 Swift 如何用相当优雅的方式来直接把这个概念并入语言中。

其他有一些编程语言只用标记值。有一些，比如 Objective-C，有 ni 的概念，但仅仅是零的同义词。只是另一个标记值罢了。

Swift 介绍了一个全新的类型，叫做可选值来处理一个值可能是或不是 nil。这意味着如果你在处理一个非可选值类型，那么它就被保证了一定有值，不需要去担心有没有值。总是有的。相似的，如果你在用一个可选值类型，那你就必须要考虑 nil 情况了。它移除了使用标记值带来的歧义。

介绍可选值

可选值是 Swift 对于同时表示值和值的缺失问题的解决方案。一个可选值类型可以引用一个值或是 nil。

把可选值想象为一个盒子：它要么包含一个值，要么没有。当它没有包含值的时候，它被认为包含了 nil。盒子本身总是存在；它一直在这里，你可以打开然后看看里面。

另一方面，字符串或整数，周围并没有这个盒子。相关那里总有一个值，比如 “hello” 或 42。记住，非可选值类型确保有一个实际值。

**注意：**学过物理的这时候可能会想起薛定谔的猫。可选值和它有一点像，除了这不是一个生死攸关的问题！

用下面的语法声明可选值类型：

var errorCode: Int?

它和标准声明之间的唯一区别就是类型末尾的问号。这个例子里，errorCode 是“ Int 可选值”。这意味着变量本身就像一个盒子，包含一个 Int 或 nil。

设置值很简单。你可以设置它为一个 Int，像这样：

errorCode = 100

或者你可以设置它为 ni，像这样：

errorCode = nil

图表可以帮助你形象化理解正在发生什么：

可选值盒子永远存在。当你给变量赋值 100 的时候，你在用值来填满盒子。当你给变量赋值 nil 的时候，你在清空盒子。

花几分钟想一下这个概念。用盒子的类比会是一个巨大的帮助，在你读完这篇文章剩下的部分的时候，然后开始使用可选值。

迷你练习

创建一个叫做 myFavoriteSong 的 String 可选值。如果你有一首最爱的歌，就把它设置为表示那首歌。如果你有不止一首或者没有最爱的，就设置可选值为 nil。

拆包可选值

有可选值一切都很好，但你应该会好奇怎么看到盒子里面，操作它所包含的值。

让我们看看打印可选值的值得时候会发生什么：

let ageInteger: Int? = 23
print(ageInteger)

如下输出：

Optional(30)

那不是你真正想要的—尽管如果仔细想一想，它还是有意义的。你的代码输出了盒子。结果说：“ ageInteger 是一个可选值，包含值 30”。

要看这个值类型如何区别于非可选值类型，那就让我们看看如果尝试把 ageInteger 当一个正常整数来使用会怎么样：

print(ageInteger + 1)

代码触发了一个错误：

error: value of optional type 'Int?' not unwrapped; did you mean to use'!' or '?'?（错误：可选值类型 'Int?' 的值没有被拆包；你是不是想使用 '!' 或 '?'？）

不正确是因为你尝试把一个整数加到一个盒子上—不是盒子里面的值，而是盒子本身。这是没有意义的！

强制拆包

错误信息给了解决方案的指示：它告诉你可选值“没有被拆包”。你需要从盒子里把值拆出来。就像过圣诞节！
来看看怎么做。考虑如下声明：

var authorName: String? = "张嘉夫"

你可以用两种不同的方法来拆包可选值。第一种叫做强制拆包（force unwrapping），像这样做：

var unwrappedAuthorName = authorName!
print("作者是\(unwrappedAuthor)")

变量名后面的感叹号告诉编译器你想看到盒子里面，并且把值拿出来。这是结果：

作者是张嘉夫

很棒！这就是你想要的。

使用词语“强制”和感叹号 ! 应该给你传达了一种危险感觉，这值得注意。你应该尽量少的使用强制拆包。要知道为什么，考虑一下如果可选值不包含值得时候会发生什么：

authorName = nil
var unwrappedAuthorName = authorName!
print("作者是\(unwrappedAuthorName)")

这个代码产生了如下运行时错误：

fatal error: unexpectedly found nil while unwrapping an Optional value（致命错误：未料到地，拆包一个可选值的时候发现是 nil）

发生了这个错误是因为在你尝试拆包变量的时候它没有包含任何值。糟糕的是你是在运行时得到这个错误，而不是编译时，意味着只有在用非法的输入执行这部分代码的时候才会发生，你才能注意到它。更糟糕的是，如果这个代码在一个 app 内部，运行时错误会导致 app 崩溃！

怎么才能让它安全呢？

要在这里停止运行时错误，你可以包住代码，然后用一个检查来拆包可选值，像这样：

if authorName != nil {
    var unwrappedAuthorName = authorName!
    print("作者是\(unwrappedAuthorName)")
} else {
    print("没有作者。")
}

if 语句检查可选值是不是包含 nil。如果不是，意味着它包含一个你可以拆包的值。

这个代码现在安全了，但仍不失最佳状态。如果你依赖这个技术，每次你想拆包可选值的时候都要记住检查 nil。这会开始变得单调乏味，有一天你会忘记，然后再次导致运行时错误的可能性。

然后回到绘图板！

If let 绑定

幸运的是，Swift 包含了一个叫做 if let 绑定（binding）的特色，让你可以安全的访问可选值里面的值。像这样使用：

if let unwrappedAuthorName: String = authorName {
    print("作者是\(unwrappedAuthorName)")
} else {
    print("没有作者。")
}

你会立马注意到这次没有感叹号了，并且 unwrappedAuthorName 的类型是一个普通的 String，不是一个可选值 String。

**注意：**一般的不会在 if let 语句指定拆包变量的类型，这里是为了显示清楚。

这个特殊语法摆脱了可选值类型。如果可选值包含值，代码执行 if 语句的 if 那边，自动拆包 unwrappedAuthorName 变量，因为你知道这是安全的，可以这么做。

如果可选值不包含值，代码执行 if 语句的 else 那边。这个例子里，unwrappedAuthorName 甚至都不存在。
你可以看到 if let 绑定与强制拆包相比有多么安全，你应该任何可能的时候选择它。

你甚至可以一次拆包多个值，像这样：

let authorName: String? = "张嘉夫"
let authorAge: Int? = 23
if let name: String = authorName,
    age: Int = authorAge {
    print("作者是\(age)岁的\(name)。")
} else {
    print("没有作者或没有年龄。")
}

这段代码拆包了两个值。它只在两个可选值都包含值得时候才会执行 if 部分的语句。
现在你知道如何安全的看进一个可选值里面，并且取出值，如果有的话。

迷你练习

1. 使用之前的 myFavoriteSong 变量，使用 if let 绑定来检查是否包含值。如果是，print 这个值。如果没有，print “我没有一首喜欢的音乐。”
2. 把 myFavoriteSong 设置为当前的相反面；也就是说，如果是 nil，就设置为一个字符串，如果是一个字符串，就设置为 nil。观察你 print 的结果会有什么变化。

Nil 合并

有一个终极和更常用的方式来拆包可选值。当你想要取出可选值里的值，不论值是什么，就用它—如果是 nil，就会使用一个默认值。这叫做 nil 合并（coalescing）。

这是它工作的方式：

var optionalInt: Int? = 10
var result: Int = optionalInt ?? 0

nil 合并发生在第二行，带有两个问号（??）。这行表示 result 会等于 optionalInt 里的值，或者如果 optionalInt 包含的是 nil 就等于 0。

所以这个例子里，result 包含具体的 Int 值 10。

上面的代码和下面等同：

var optionalInt: Int? = 10
var result: Int
if let unwrapped = optionalInt {
    result = unwrapped
} else {
    result = 0
}

设置 optionalInt 为 nil，像这样：

optionalInt = nil
var result: Int = optionalInt ?? 0

现在你的 result 等于 0。

关键点

• Nil 表示值的缺失。
• 非可选值变量和常量一定会有一个非 nil 值。
• 可选值（Optional）变量和常量就像盒子，可以包含一个值或是空的（nil）。
• 要处理可选值里的值，首先必须从可选值里拆包。
• 拆包可选值最安全的方式是使用 if let 绑定（binding）或 nil 合并。避免强制拆包（forced unwrapping），它可能会导致一个运行时错误。

接下来去哪儿？

这就是可选值啦，Swift 的一个核心特色，帮助让语言更安全，使用起来更简单。你会发现代码里会贯穿始终使用使用它们。他们帮你让代码更安全，通过保证明确处理值的缺失情况。在你的 Swift 体验中，你应该会越来越欣赏它。

特别是，你会在 10-12 篇教程中使用它们，并且在那里学习集合（collections）。

挑战

你已经学习了可选值背后的理论，并且在实践中见过他们了。现在轮到你搞一下了！

挑战 A：你就是编译器

下列哪个是有效语句？

var name: String? = "嘉夫"
var age: Int = nil
let distance: Float = 26.7
var middleName: String? = nil

挑战 B：分而治之

首先，创建一个函数，返回一个整数可以被另一个整数整数的次数。如果不能整除就返回 nil。命名函数为 divideIfWhole。

然后，写代码尝试拆包函数的可选值结果。应该有两种情况：如果成功，print “Yep, 它整除 (answer) 次”，如果失败，print “除不尽 :[”。

最后，测试你的函数：

1. 10 除以 2。应该 print “Yep，它整除 5 次。”
2. 10 除以 3。应该 print “除不尽 :[”

提示 1：使用如下作为函数构造的开始：

func divideIfWhole(value: Int, by divisor: Int)

你需要添加返回类型，这应该是一个可选值！

提示 2：你可以使用模除操作符（%）来决定一个值是否能被另一个除尽；回想一下，这个操作返回两个数字相除的余数。例如，10 % 2 = 0 意味着 10 可以被 0 除尽，没有余数，但是 10 % 3 = 1 意味着 10 被 3 除了三次，有一个余数为 1。

挑战 C：重构与改善

上一个挑战里，你用 if 语句写的代码。在这个挑战里，重构代码，使用 nil 合并。这次，所有情况都让它输出 “它除了 X 次”，但如果不是整除，那 X 就应该是 0。

挑战和迷你练习源代码

https://yunpan.cn/cBDRwNvgpHy4G （提取码：f961）

介绍

欢迎来到Swift世界！Swift是一门苹果在2014年夏天发布的编程语言。从那之后，Swift发布了一个主要的版本跳跃，成为了开始在苹果平台：iOS，OS X，watchOS和tvOS开发的最简单的方式。

谁适合这篇教程

这篇教程适合懂一点编程、并且希望学习Swift的人。也许你已经为网站写过一些JavaScript代码，或者用Python写过一些简短的程序。这篇教程就是为你准备的！你会学习到编程的基本概念，同时也会成为Swift语言小能手。

如果你是赤裸裸的编程新手，这篇教程也是为你准备的！教程里贯穿有简短的锻炼和挑战来给你一些编程练习，同时测试你的知识。

需要准备什么

要看这篇教程，你需要准备如下的东西：

• 一台运行OS X El Captian（10.11）的Mac，带有最新发布的更新并且安装了安全补丁。这样你才能够安装需要的开发工具：最新版本的Xcode。
• Xcode 7.3 或更新的版本。Xcode是用Swift写代码的主要开发工具。最小也需要Xcode 7.3版本，因为那个版本包含Swift 2.2。你可以免费从Mac App Store下载Xcode的最新版本，这里：http://apple.co/1FLn51R。

如果你还没有安装Xcode最新版本，在继续看下面的教程前要确定安装。

如何使用这篇教程

每篇教程都会介绍触手可及的话题理论，伴随大量Swift代码来示范在学习的实际的应用程序。

教程里的所有代码都是平台中立的；这意味着不是为iOS、OS X或任何其它平台而特定。代码在playgrounds里运行，你在本篇中已经学习了。

在剩下的教程里，你可以把代码在自己的playground里输入进去。这样你就可以和代码“玩耍”（play around），做一些改变立即就能看见代码运行的结果。

剩下的教程里会贯穿实际小练习，都是简短的练习，关于触手可及的主题。每篇的末尾也有挑战，会有编程问题也会有长一点的代码练习来测试你的知识。做完就能掌握大部分的Swift基础知识。

教程更新

教程会随Swift语言的更新而更新，会发布在我的简书和知乎专栏上，搜索“张嘉夫”即可关注我。

目录

本教程从一些基础工作开始来让你起步：

• 第1篇，编程本质 & Playground基础 - 这就是，到编程世界的入门介绍！你会从电脑和编程的预览开始，然后剩余时间给Swift playground打个招呼。
• 第2篇，变量 & 常量 - 你会学习到变量和常量，这是用来存储数据的“地方”。你也会学习数据类型以及Swift如何追踪数据类型并在代码中进行传输。
• 第3篇，数字类型 & 操作 - 你会从基础的数字类型比如整形和浮点型数字开始，当然也包括布尔类型。也会看到一些在实际操作，从比较到算数操作如加减。
• 第4篇，字符串 - 用字符串来存储文字-从按钮里的文字到图片的标注到这篇教程全部的文字，存储这所有的一切！你会学习到string和character类型，以及基于这些类型的一些常见操作。

在脑海中有基础数据类型后，就该用那些数据做一些事情了：

• 第5篇，做判断 - 代码不总是直接从头运行到尾。你会学习在代码里如何做判决并且设定情况来运行某段代码。
• 第6篇，重复步骤 - 继续不要让代码直线运行的主题，你会学习到如何使用循环来重复某些步骤。
• 第7篇，函数 - 函数是Swift中用来构建代码的基础建筑。你会学习到如何定义函数来分组代码到可复用单元中。
• 第8篇，闭包（Closures） - 闭包和函数很接近。你会学习到如何使用它们来轻松传递代码块。

最后一篇会回到数据：

• 第9节，可选值 - 这篇讲可选值，Swift中的一种特殊类型，表示既有可能是一个真实的值也有可能没有值。这篇的最后你会知道为什么要用可选值以及如何安全地使用它们。

这些基础会让你快速开始Swift之路，做好接触更高级编程主题的准备。