🍏 Самоучитель для начинающих: освойте основы Swift за 30 минут

Думаете, чтобы освоить Swift нужно много времени? И да, и нет. В изучении языков программирования важна практика, но что может сделать начинающий за 30 минут? Только познакомиться с базовым синтаксисом с помощью нашего самоучителя.

Создать Playground

Запустим Xcode и создадим Playground. Назовем его “BasicSwift”:

File → New → Playground…

⌥⇧⌘N

Переменные, константы, типы

Переменные обозначаются с помощью ключевого слова var

var hello = "Hello Proglib"

Чтобы объявить константу используется ключевое слово let

let brandName = "Proglib"

Указывать тип переменной необязательно. Компилятор Swift автоматически его определит. Эта особенность называется интерференцией типов(type inference).

Множество типов фундаментально и чаще всего используется для объявления переменных. Забегая вперед скажу, что вы также можете создавать и свои собственные типы.

Мы не будет детально разбирать их все! Посвятим этой теме следующую 30-ти минутку.

Укажем тип нашей константы.

let brandName: String = "Proglib"

Интерполяция строк

Давайте теперь выведем имя бренда в консоль при помощи функции print().

print(brandName)

Интерполяция – это способ объединить переменные и константы внутри строки.

Теперь присвоим переменной hello новое значение, и выведем в консоль.

hello = "Hello \(brandName)"
print(hello)

Вот еще пример:

let name = "Ivan" 
var age: UInt8 = 30
print("\(hello). My name is \(name). I am \(age)")

Базовые операторы

Здесь все интуитивно. Предлагаю вам поэкспериментировать с ними самостоятельно и посмотреть на результаты.

Арифметические операторы

var a = 1, b = 2
var result = a + b
// etc

Операторы присвоения

= , +=, -=, /=, %=

var h = 10
h += 1
h /= 2
h %= 2
// etc

Операторы сравнения

Операторы сравнения в качестве результата возвращают значения типа Bool

==, ≠, >, <, ≥, ≤

let condition = 2 > 3
let condition2 = 1 != 0
let resultCondition = condition == condition2
// etc

Логические операторы

Логические операторы используют для комбинирования или инверсии булевых значений.

Рассмотрим на примере:

// логическое И
print(true && true)      // true
print(true && false)     // false

// логическое ИЛИ
print(true || false)      // true

// логическое НЕ – инвертирует булево значение
print(!true)              // false

Это еще не все операторы, которые существуют в Swift. Остальные мы рассмотрим в контексте целей их предназначения.

Коллекции

Swift предлагает нам три основных типа коллекций: Array(Массивы), Dictionary(Словари) и Set(Множества). Сейчас мы рассмотрим первые два.

Array

Используйте квадратные скобки [], чтобы создавать массивы(Array) и словари(Dictionary).

Получить доступ к элементам массива можно написав индекс внутри скобок.

let digits: [UInt8] = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ,9]
 print(digits[3])

Попробуйте изменить значение в массиве digits. Что произойдет?

digits[0] = 1

Поскольку мы объявили массив как константу, то и все его значения становится не изменчивыми (immutable), как и его размер. А если мы объявим массив как переменную, то он будет изменчивым (mutable). Такое свойство называют изменчивостью коллекций (mutability of collection).

Это утверждение справедливо и для Словарей.

// mutable
var numbers = [50, 10, 20, 34, 45]
print(numbers[0])
numbers[0] = numbers[0] + 1

Dictionary<Key, Value>

Создадим словарь sunSystemData, в который добавим данные о солнечной системе.

Пусть ключами (key) данного словаря будут номера объектов солнечной системы, а значениями (value) названия объектов. Поскольку звезда рождается первой, то будем считать, что ключ со значением 0 всегда указывает на звезду. Остальные объекты следуют в порядке по отношению к звезде.

var sunSystemData = [ 0: "Sun", 1:"Mercury", 2:"Venus", 
	3:"Earth", 4:"Mars", 5:"Jupiter", 6:"Saturn", 7:"Uranus", 8:"Neptune"]

Мы не указали типы для словаря явно. Вы можете проверить как их определил Swift, используя функцию стандартной библиотеки Swift (Swift Standard Library) type(of: T).

type(of: sunSystemData) // Dictionary<Int, String>

Обратиться к элементу словаря можно, написав ключ внутри скобок. Результат будет содержать значение опционального типа (Optional), а если по заданному ключу (в скобках) нет соответствующего элемента, то получим nil.

nil в Swift означает отсутствие значения.

Получим нашу родную планету и выведем ее в консоль.

var homePlanet = sunSystemData[3]
print("My home is \(homePlanet)")

Когда мы попытались вывести переменную в консоль, то получили предупреждение!

Давайте посмотрим какой именно тип приняла переменная.

type(of: homePlanet) // Optional<String>

Чтобы избавиться от предупреждения в интерполяции строки, нам необходимо указать что именно мы выводим. Сделать это можно при помощи оператора as. В этом случаи мы увидим напечатанный nil , когда значение отсутствует. Попробуйте обратиться к элементу с ключом 0.

print("My home is \(sunSystem[0] as String?)") // My home is nil
print("My home is \(homePlanet as String?)") // My home is Earth

Другим решением может быть присвоение переменной значения по умолчанию.

Сделать это мы можем при помощи оператора объединения по nil – ??

var homePlanet = sunSystem[3] ?? "Unknown planet"
print("My home is \(homePlanet)") // My home is Earth

Пока опустим темы об опциональных типах и приведении типов(type casting).

В следующих статьях я расскажу о них подробней.

Продолжим!

Кстати, если вы считаете, что Плутон это планета, то можете добавить её самостоятельно!

sunSystem[9] = "Pluto"

Чем отличаются массивы от словарей?

• Массивы хранят множество значений определенного типа в упорядоченном списке. Любое значение может присутствовать несколько раз в списке.
• Словари хранят множество значение определенного типа, где каждое значение связано с уникальным ключом, который идентифицирует это значение внутри словаря. Элементы в словаре не имеют определенного порядка, как в массивах.
  

Используйте словари, как вы их используете в реальном мире. Когда вам необходимо искать значения на основе их идентификатора (ключа).

Например:

var HierarchyOfNumbers: [Character:String] = [
	"N":"Natural Numbers"
	"Z":"Integers"
	"Q":"Rational Numbers"
	"R":"Real Numbers"
	"C":"Complex Numbers"
]

Управление потоком

Часто необходимо выполнять различный код базирующийся на определенных условий (conditions).

• Если вам необходимо написать различную логику, которая зависит от определенных условий, тогда используйте условные инструкцииif, switch. Инструкцияifхорошо подходит для простых сравнений, и нескольких вариантов исходов.
• Инструкция switch подходит для более сложных условий. Лучше использовать ее, когда вам необходимо выбрать из множества вариантов альтернатив, основываясь на каком-либо значении, т.е. выполнить код соответствующий определенному шаблону.
  
• Когда вам необходимо многократно повторить какие либо инструкции, используйте циклы: for-in,while.
  

If...else

Инструкция if бывает трех форм.

Традиционное ее представление выглядит так:

var condition = true
if condition {
	// 
} else {
	//
}

В зависимости от условия, мы попадаем в определенные блоки кода. Когда условие истинно(true), выполняется блок следующий за if, а когда ложно(false), выполняется блок следующий за else.

Например, вы решили, что Плутон планета? Сейчас узнаем!

var isPluto = sunSystemData[9] != nil

if isPluto {
	print("Pluto is planet")
} else {
	print("Pluto is not planet")
}

if...

Мы можем опустить блок else, когда нам необходимо выполнить только одно условие.

Рассмотрим такой случай. У нас есть данные, и мы не хотим перезаписать значение. Тогда необходимо проверить наличие данных, и только после добавить значение.

var key = 0, value = "Sun"
var isExists = sunSystemData[key] != nil // false
if !isExists { // true
	sunSystemData[key] =  value
}

if...else if...else

Также мы можем добавить условия следующее за else.

var value = 0
if value > 0 {
	print("\(value)")
} else if value == 0  {
	print(value)
} else {
	print(value)
}

Вы можете комбинировать if else.

Например:

var a = 0, b = 3, c = 1
if a > b {
	print(a - b)
} else if b > a { 
	print(b - a)
} else if c < a {
	print(a - c)
} else {
	 print(a + b + c)
}

switch

В самой простой форме switch выглядит так:

var value = "R2-D2"
switch value {
	case "R2-D2": print("Take him!")
	case "C-3PO": print("Take him!")
	default: 
		print("These aren't the droids you're looking for.")
}

Ключевое слово case определяет возможный случай (шаблон), с которым сравнивается значение value. Затем исполняется соответствующий блок кода на основе первого успешно совпавшего шаблона. В случаи если совпадений не найдено, исполняется блок default , который всегда следует после остальных случаев. Условие default гарантирует что наша конструкция полная и законченная.

Поменяйте значение value, и посмотрите, какой блок кода исполнился.

for-in

Цикл for-in упрощает перебор по последовательностям, т.к. массивы, словари, строки.

Синтаксис for-in выглядит так:

for value in sequence{
  // 
}

Цикл for-in исполняет инструкции определенное количества раз, пока мы не достигнем конца последовательности.

value – элемент последовательности на каждой итерации(iteration, повторении).

Рассмотрим пример перебора значений массива и словаря.

for digit in digits  {
	print(digit)
}
for (key, value) in sunSystemData {
	print("Key:\(key) Value:\(value)")
}

while

while имеет две формы.

Первая из них начинается с вычисления условия. Такой цикл можно рассматривать как повторяющаяся инструкция if.

var condition = true;
while (condition) {
	// тело цикла
}

Например, мы хотим пройти 10 000 шагов.

var stepGoal = 10_000
var mySteps = 0
while mySteps < 10_000 {
	mySteps += 1
}

Цикл будет работать пока условие mySteps < 10_000 принимает булево значение true.

Внутри тела цикла мы увеличиваем переменную mySteps на один шаг.

Когда условие принимает значение false, то цикл останавливается.

Расчет факториала числа.

var counter = 5                
var factorial = 1 // начальное значение             

while counter > 0 {            
    factorial *= counter       
    counter -= 1               
}

print(factorial)  

Здесь я вам предлагаю разобраться самостоятельно ;)

Вторая форма исполняет тело цикла прежде, чем вычислит условие. Следовательно, мы можем быть уверены что тело цикла выполняется один раз.

В остальном repeat-while ведет себя идентично while.

var condition = true
repeat {
	// тело цикла 
} while (condition)

Также цикл while используется, когда нам заранее неизвестно число итераций последовательности. В отличии от цикла for-in.

Функции

В Swift есть два типа функций:

Пользовательские(User-defined Function) и функции стандартной библиотеки (Standard Library Functions).

Функции помогают организовывать код, разбив его на более мелкие части, что делает код более легким для понимания и переиспользования. Мы уже использовали функции стандартной библиотеки, такие как print() и type(). Рассмотрим, как создаются пользовательские функции.

Каждая функция имеет уникальное имя, которое является ее идентификатором.

func functionName(parameters) -> returnType {
  // тело функии 
}

Объявить функцию можно при помощи ключевого слова func.

За ним следует имя функции – functionName.

В скобках указываются параметры(parameters) функции.

Параметр – это значение определенного типа, принимаемое функцией.

returnType – указывает, какого типа значение возвращает функция

Чтобы исполнить функцию, ее необходимо вызвать (как мы уже делали это с print()).

// вызов функции
functionName()

Функции без параметров

Функции в которые мы не передаем параметры, называются функциями без параметров. Например, приветствие, которое мы написали в самом начале может быть организовано в виде функции.

func greetings() {
	 print("Hello Proglib!")
}
greetings()

print("Done!")

Мы объявили функцию с именем greetings() , которая просто печатает "Hello Proglib!" в консоли. Она не имеет параметров и возвращаемого значения. При вызове функции управление программой переходит к определению функции. Затем исполняется код, который содержится внутри тела функции:

print("Hello Proglib!")

Как только функция завершится, управление потоком переходит к следующей инструкции после вызова функции.

print("Done!")

Функции с параметрами

Функции, в которым мы передаем аргументы, называются функциями с параметрами. Если мы хотим, чтобы функция возвращала значение, нужно использовать оператор return.

Например, разница между двумя значениями:

func difference(a: Int, b: Int) -> Int {
	return a - b 
}
var result = difference(a: 3, b: 2)
print(result)

Мы объявили функцию с именем difference, которая принимает два параметра типа Int и возвращает значение типа → Int. При вызове функции, мы передаем параметры в круглых скобках (a: 3, b: 2).

Каждый параметр функции состоит из метки аргумента и имени параметра. Имена параметров используются при реализации функции.

func difference(of a: Int, less b: Int) -> Int {
  return a - b
}

Метка аргумента используется при вызове функции.

difference(of: 1, less: 2)

По умолчанию параметры используют свое имя параметра в качестве метки аргумента(как в первом примере).

Если вам не нужна метка для аргумента, то напишите _ вместо конкретного названия метки для аргумента.

func difference(_ x: Int, _ y: Int) -> Int {
  return x - y
}

difference(3, 4)

Мы можем опустить оператор return , когда тело функции является одним выражением.

func difference(a: Int, b: Int) -> Int {
	a - b 
}

Заключение

Мы познакомились с фундаментальным синтаксисом языка программирования Swift. Рассмотрели основные операторы, научились объявлять переменные и объединять код в функции. В следующие полчаса разберем каждую тему более глубоко. На сегодня все! Playground доступен на Github.