枚举

枚举为一组相关的值定义了一个共同的类型，使你可以在你的代码中以类型安全的方式来使用这些值。

如果你熟悉 C 语言，你会知道在 C 语言中，枚举会为一组整型值分配相关联的名称。Swift 中的枚举更加灵活，不必给每一个枚举成员提供一个值。如果给枚举成员提供一个值（称为原始值），则该值的类型可以是字符串、字符，或是一个整型值或浮点数。

此外，枚举成员可以指定任意类型的关联值存储到枚举成员中，就像其他语言中的联合体（unions）和变体（variants）。你可以在一个枚举中定义一组相关的枚举成员，每一个枚举成员都可以有适当类型的关联值。

在 Swift 中，枚举类型是一等（first-class）类型。它们采用了很多在传统上只被类（class）所支持的特性，例如计算属性（computed properties），用于提供枚举值的附加信息，实例方法（instance methods），用于提供和枚举值相关联的功能。枚举也可以定义构造函数（initializers）来提供一个初始值；可以在原始实现的基础上扩展它们的功能；还可以遵循协议（protocols）来提供标准的功能。

想了解更多相关信息，请参见 属性，方法，构造过程，扩展 和 协议。

枚举语法

使用 enum 关键词来创建枚举并且把它们的整个定义放在一对大括号内：

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enum SomeEnumeration {
    // 枚举定义放在这里
}

下面是用枚举表示指南针四个方向的例子：

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enum CompassPoint {
    case north
    case south
    case east
    case west
}

枚举中定义的值（如 north，south，east 和 west）是这个枚举的成员值（或成员）。你可以使用 case 关键字来定义一个新的枚举成员值。

注意

与 C 和 Objective-C 不同，Swift 的枚举成员在被创建时不会被赋予一个默认的整型值。在上面的 CompassPoint 例子中，north，south，east 和 west 不会被隐式地赋值为 0，1，2 和 3。相反，这些枚举成员本身就是完备的值，这些值的类型是已经明确定义好的 CompassPoint 类型。

多个成员值可以出现在同一行上，用逗号隔开：

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enum Planet {
    case mercury, venus, earth, mars, jupiter, saturn, uranus, neptune
}

每个枚举定义了一个全新的类型。像 Swift 中其他类型一样，它们的名字（例如 CompassPoint 和 Planet）以一个大写字母开头。给枚举类型起一个单数名字而不是复数名字，以便于：

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var directionToHead = CompassPoint.west

directionToHead 的类型可以在它被 CompassPoint 的某个值初始化时推断出来。一旦 directionToHead 被声明为 CompassPoint 类型，你可以使用更简短的点语法将其设置为另一个 CompassPoint 的值：

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directionToHead = .east

当 directionToHead 的类型已知时，再次为其赋值可以省略枚举类型名。在使用具有显式类型的枚举值时，这种写法让代码具有更好的可读性。

使用 Switch 语句匹配枚举值

你可以使用 switch 语句匹配单个枚举值：

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directionToHead = .south
switch directionToHead {
case .north:
    print("Lots of planets have a north")
case .south:
    print("Watch out for penguins")
case .east:
    print("Where the sun rises")
case .west:
    print("Where the skies are blue")
}
// 打印“Watch out for penguins”

你可以这样理解这段代码：

“判断 directionToHead 的值。当它等于 .north，打印 “Lots of planets have a north”。当它等于 .south，打印 “Watch out for penguins”。”

……以此类推。

正如在 控制流 中介绍的那样，在判断一个枚举类型的值时，switch 语句必须穷举所有情况。如果忽略了 .west 这种情况，上面那段代码将无法通过编译，因为它没有考虑到 CompassPoint 的全部成员。强制穷举确保了枚举成员不会被意外遗漏。

当不需要匹配每个枚举成员的时候，你可以提供一个 default 分支来涵盖所有未明确处理的枚举成员：

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let somePlanet = Planet.earth
switch somePlanet {
case .earth:
    print("Mostly harmless")
default:
    print("Not a safe place for humans")
}
// 打印“Mostly harmless”

枚举成员的遍历

在一些情况下，你会需要得到一个包含枚举所有成员的集合。可以通过如下代码实现：

令枚举遵循 CaseIterable 协议。Swift 会生成一个 allCases 属性，用于表示一个包含枚举所有成员的集合。下面是一个例子：

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enum Beverage: CaseIterable {
    case coffee, tea, juice
}
let numberOfChoices = Beverage.allCases.count
print("\(numberOfChoices) beverages available")
// 打印“3 beverages available”

在前面的例子中，通过 Beverage.allCases 可以访问到包含 Beverage 枚举所有成员的集合。allCases 的使用方法和其它一般集合一样——集合中的元素是枚举类型的实例，所以在上面的情况中，这些元素是 Beverage 值。在前面的例子中，统计了总共有多少个枚举成员。而在下面的例子中，则使用 for 循环来遍历所有枚举成员。

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for beverage in Beverage.allCases {
    print(beverage)
}
// coffee
// tea
// juice

在前面的例子中，使用的语法表明这个枚举遵循 CaseIterable 协议。想了解 protocols 相关信息，请参见 协议。

关联值

枚举语法那一小节的例子演示了如何定义和分类枚举的成员。你可以为 Planet.earth 设置一个常量或者变量，并在赋值之后查看这个值。然而，有时候把其他类型的值和成员值一起存储起来会很有用。这额外的信息称为关联值，并且你每次在代码中使用该枚举成员时，还可以修改这个关联值。

你可以定义 Swift 枚举来存储任意类型的关联值，如果需要的话，每个枚举成员的关联值类型可以各不相同。枚举的这种特性跟其他语言中的可识别联合（discriminated unions），标签联合（tagged unions），或者变体（variants）相似。

例如，假设一个库存跟踪系统需要利用两种不同类型的条形码来跟踪商品。有些商品上标有使用 0 到 9 的数字的 UPC 格式的一维条形码。每一个条形码都有一个代表数字系统的数字，该数字后接五位代表厂商代码的数字，接下来是五位代表“产品代码”的数字。最后一个数字是检查位，用来验证代码是否被正确扫描：

其他商品上标有 QR 码格式的二维码，它可以使用任何 ISO 8859-1 字符，并且可以编码一个最多拥有 2,953 个字符的字符串：

这便于库存跟踪系统用包含四个整型值的元组存储 UPC 码，以及用任意长度的字符串储存 QR 码。

在 Swift 中，使用如下方式定义表示两种商品条形码的枚举：

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enum Barcode {
    case upc(Int, Int, Int, Int)
    case qrCode(String)
}

以上代码可以这么理解：

“定义一个名为 Barcode 的枚举类型，它的一个成员值是具有 (Int，Int，Int，Int) 类型关联值的 upc，另一个成员值是具有 String 类型关联值的 qrCode。”

这个定义不提供任何 Int 或 String 类型的关联值，它只是定义了，当 Barcode 常量和变量等于 Barcode.upc 或 Barcode.qrCode 时，可以存储的关联值的类型。

然后你可以使用任意一种条形码类型创建新的条形码，例如：

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var productBarcode = Barcode.upc(8, 85909, 51226, 3)

上面的例子创建了一个名为 productBarcode 的变量，并将 Barcode.upc 赋值给它，关联的元组值为 (8, 85909, 51226, 3)。

同一个商品可以被分配一个不同类型的条形码，例如：

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productBarcode = .qrCode("ABCDEFGHIJKLMNOP")

这时，原始的 Barcode.upc 和其整数关联值被新的 Barcode.qrCode 和其字符串关联值所替代。Barcode 类型的常量和变量可以存储一个 .upc 或者一个 .qrCode（连同它们的关联值），但是在同一时间只能存储这两个值中的一个。

你可以使用一个 switch 语句来检查不同的条形码类型，和之前使用 Switch 语句来匹配枚举值的例子一样。然而，这一次，关联值可以被提取出来作为 switch 语句的一部分。你可以在 switch 的 case 分支代码中提取每个关联值作为一个常量（用 let 前缀）或者作为一个变量（用 var 前缀）来使用：

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switch productBarcode {
case .upc(let numberSystem, let manufacturer, let product, let check):
    print("UPC: \(numberSystem), \(manufacturer), \(product), \(check).")
case .qrCode(let productCode):
    print("QR code: \(productCode).")
}
// 打印“QR code: ABCDEFGHIJKLMNOP.”

如果一个枚举成员的所有关联值都被提取为常量，或者都被提取为变量，为了简洁，你可以只在成员名称前标注一个 let 或者 var：

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switch productBarcode {
case let .upc(numberSystem, manufacturer, product, check):
    print("UPC: \(numberSystem), \(manufacturer), \(product), \(check).")
case let .qrCode(productCode):
    print("QR code: \(productCode).")
}
// 打印“QR code: ABCDEFGHIJKLMNOP.”

原始值

在 关联值 小节的条形码例子中，演示了如何声明存储不同类型关联值的枚举成员。作为关联值的替代选择，枚举成员可以被默认值（称为原始值）预填充，这些原始值的类型必须相同。

这是一个使用 ASCII 码作为原始值的枚举：

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enum ASCIIControlCharacter: Character {
    case tab = "\t"
    case lineFeed = "\n"
    case carriageReturn = "\r"
}

枚举类型 ASCIIControlCharacter 的原始值类型被定义为 Character，并设置了一些比较常见的 ASCII 控制字符。Character 的描述详见 字符串和字符 部分。

原始值可以是字符串、字符，或者任意整型值或浮点型值。每个原始值在枚举声明中必须是唯一的。

注意

原始值和关联值是不同的。原始值是在定义枚举时被预先填充的值，像上述三个 ASCII 码。对于一个特定的枚举成员，它的原始值始终不变。关联值是创建一个基于枚举成员的常量或变量时才设置的值，枚举成员的关联值可以变化。

原始值的隐式赋值

在使用原始值为整数或者字符串类型的枚举时，不需要显式地为每一个枚举成员设置原始值，Swift 将会自动为你赋值。

例如，当使用整数作为原始值时，隐式赋值的值依次递增 1。如果第一个枚举成员没有设置原始值，其原始值将为 0。

下面的枚举是对之前 Planet 这个枚举的一个细化，利用整型的原始值来表示每个行星在太阳系中的顺序：

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enum Planet: Int {
    case mercury = 1, venus, earth, mars, jupiter, saturn, uranus, neptune
}

在上面的例子中，Plant.mercury 的显式原始值为 1，Planet.venus 的隐式原始值为 2，依次类推。

当使用字符串作为枚举类型的原始值时，每个枚举成员的隐式原始值为该枚举成员的名称。

下面的例子是 CompassPoint 枚举的细化，使用字符串类型的原始值来表示各个方向的名称：

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enum CompassPoint: String {
    case north, south, east, west
}

上面例子中，CompassPoint.south 拥有隐式原始值 south，依次类推。

使用枚举成员的 rawValue 属性可以访问该枚举成员的原始值：

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let earthsOrder = Planet.earth.rawValue
// earthsOrder 值为 3

let sunsetDirection = CompassPoint.west.rawValue
// sunsetDirection 值为 "west"

使用原始值初始化枚举实例

如果在定义枚举类型的时候使用了原始值，那么将会自动获得一个初始化方法，这个方法接收一个叫做 rawValue 的参数，参数类型即为原始值类型，返回值则是枚举成员或 nil。你可以使用这个初始化方法来创建一个新的枚举实例。

这个例子利用原始值 7 创建了枚举成员 Uranus：

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let possiblePlanet = Planet(rawValue: 7)
// possiblePlanet 类型为 Planet? 值为 Planet.uranus

然而，并非所有 Int 值都可以找到一个匹配的行星。因此，原始值构造器总是返回一个可选的枚举成员。在上面的例子中，possiblePlanet 是 Planet? 类型，或者说“可选的 Planet”。

注意

原始值构造器是一个可失败构造器，因为并不是每一个原始值都有与之对应的枚举成员。更多信息请参见 可失败构造器

如果你试图寻找一个位置为 11 的行星，通过原始值构造器返回的可选 Planet 值将是 nil：

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let positionToFind = 11
if let somePlanet = Planet(rawValue: positionToFind) {
    switch somePlanet {
    case .earth:
        print("Mostly harmless")
    default:
        print("Not a safe place for humans")
    }
} else {
    print("There isn't a planet at position \(positionToFind)")
}
// 打印“There isn't a planet at position 11”

这个例子使用了可选绑定（optional binding），试图通过原始值 11 来访问一个行星。if let somePlanet = Planet(rawValue: 11) 语句创建了一个可选 Planet，如果可选 Planet 的值存在，就会赋值给 somePlanet。在这个例子中，无法检索到位置为 11 的行星，所以 else 分支被执行。

递归枚举

递归枚举是一种枚举类型，它有一个或多个枚举成员使用该枚举类型的实例作为关联值。使用递归枚举时，编译器会插入一个间接层。你可以在枚举成员前加上 indirect 来表示该成员可递归。

例如，下面的例子中，枚举类型存储了简单的算术表达式：

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enum ArithmeticExpression {
    case number(Int)
    indirect case addition(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
    indirect case multiplication(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
}

你也可以在枚举类型开头加上 indirect 关键字来表明它的所有成员都是可递归的：

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indirect enum ArithmeticExpression {
    case number(Int)
    case addition(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
    case multiplication(ArithmeticExpression, ArithmeticExpression)
}

上面定义的枚举类型可以存储三种算术表达式：纯数字、两个表达式相加、两个表达式相乘。枚举成员 addition 和 multiplication 的关联值也是算术表达式——这些关联值使得嵌套表达式成为可能。例如，表达式 (5 + 4) * 2，乘号右边是一个数字，左边则是另一个表达式。因为数据是嵌套的，因而用来存储数据的枚举类型也需要支持这种嵌套——这意味着枚举类型需要支持递归。下面的代码展示了使用 ArithmeticExpression 这个递归枚举创建表达式 (5 + 4) * 2

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let five = ArithmeticExpression.number(5)
let four = ArithmeticExpression.number(4)
let sum = ArithmeticExpression.addition(five, four)
let product = ArithmeticExpression.multiplication(sum, ArithmeticExpression.number(2))

要操作具有递归性质的数据结构，使用递归函数是一种直截了当的方式。例如，下面是一个对算术表达式求值的函数：

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func evaluate(_ expression: ArithmeticExpression) -> Int {
    switch expression {
    case let .number(value):
        return value
    case let .addition(left, right):
        return evaluate(left) + evaluate(right)
    case let .multiplication(left, right):
        return evaluate(left) * evaluate(right)
    }
}

print(evaluate(product))
// 打印“18”

该函数如果遇到纯数字，就直接返回该数字的值。如果遇到的是加法或乘法运算，则分别计算左边表达式和右边表达式的值，然后相加或相乘。

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闭包

闭包是自包含的函数代码块，可以在代码中被传递和使用。Swift 中的闭包与 C 和 Objective-C 中的代码块（blocks）以及其他一些编程语言中的匿名函数（Lambdas）比较相似。

闭包可以捕获和存储其所在上下文中任意常量和变量的引用。被称为包裹常量和变量。 Swift 会为你管理在捕获过程中涉及到的所有内存操作。

注意

如果你不熟悉捕获（capturing）这个概念也不用担心，在 值捕获 章节有它更详细的介绍。

在 函数 章节中介绍的全局和嵌套函数实际上也是特殊的闭包，闭包采用如下三种形式之一：

• 全局函数是一个有名字但不会捕获任何值的闭包
• 嵌套函数是一个有名字并可以捕获其封闭函数域内值的闭包
• 闭包表达式是一个利用轻量级语法所写的可以捕获其上下文中变量或常量值的匿名闭包

Swift 的闭包表达式拥有简洁的风格，并鼓励在常见场景中进行语法优化，主要优化如下：

• 利用上下文推断参数和返回值类型
• 隐式返回单表达式闭包，即单表达式闭包可以省略 return 关键字
• 参数名称缩写
• 尾随闭包语法

闭包表达式

嵌套函数 作为复杂函数的一部分时，它自包含代码块式的定义和命名形式在使用上带来了方便。当然，编写未完整声明和没有函数名的类函数结构代码是很有用的，尤其是在编码中涉及到函数作为参数的那些方法时。

闭包表达式是一种构建内联闭包的方式，它的语法简洁。在保证不丢失它语法清晰明了的同时，闭包表达式提供了几种优化的语法简写形式。下面通过对 sorted(by:) 这一个案例的多次迭代改进来展示这个过程，每次迭代都使用了更加简明的方式描述了相同功能。。

排序方法

Swift 标准库提供了名为 sorted(by:) 的方法，它会基于你提供的排序闭包表达式的判断结果对数组中的值（类型确定）进行排序。一旦它完成排序过程，sorted(by:) 方法会返回一个与旧数组类型大小相同类型的新数组，该数组的元素有着正确的排序顺序。原数组不会被 sorted(by:) 方法修改。

下面的闭包表达式示例使用 sorted(by:) 方法对一个 String 类型的数组进行字母逆序排序。以下是初始数组：

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let names = ["Chris", "Alex", "Ewa", "Barry", "Daniella"]

sorted(by:) 方法接受一个闭包，该闭包函数需要传入与数组元素类型相同的两个值，并返回一个布尔类型值来表明当排序结束后传入的第一个参数排在第二个参数前面还是后面。如果第一个参数值出现在第二个参数值前面，排序闭包函数需要返回 true，反之返回 false。

该例子对一个 String 类型的数组进行排序，因此排序闭包函数类型需为 (String, String) -> Bool。

提供排序闭包函数的一种方式是撰写一个符合其类型要求的普通函数，并将其作为 sorted(by:) 方法的参数传入：

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func backward(_ s1: String, _ s2: String) -> Bool {
    return s1 > s2
}
var reversedNames = names.sorted(by: backward)
// reversedNames 为 ["Ewa", "Daniella", "Chris", "Barry", "Alex"]

如果第一个字符串（s1）大于第二个字符串（s2），backward(_:_:) 函数会返回 true，表示在新的数组中 s1 应该出现在 s2 前。对于字符串中的字符来说，“大于”表示“按照字母顺序较晚出现”。这意味着字母 "B" 大于字母 "A" ，字符串 "Tom" 大于字符串 "Tim"。该闭包将进行字母逆序排序，"Barry" 将会排在 "Alex" 之前。

然而，以这种方式来编写一个实际上很简单的表达式（a > b)，确实太过繁琐了。对于这个例子来说，利用闭包表达式语法可以更好地构造一个内联排序闭包。

闭包表达式语法

闭包表达式语法有如下的一般形式：

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{ (parameters) -> return type in
    statements
}

闭包表达式参数 可以是 in-out 参数，但不能设定默认值。如果你命名了可变参数，也可以使用此可变参数。元组也可以作为参数和返回值。

下面的例子展示了之前 backward(_:_:) 函数对应的闭包表达式版本的代码：

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reversedNames = names.sorted(by: { (s1: String, s2: String) -> Bool in
    return s1 > s2
})

需要注意的是内联闭包参数和返回值类型声明与 backward(_:_:) 函数类型声明相同。在这两种方式中，都写成了 (s1: String, s2: String) -> Bool。然而在内联闭包表达式中，函数和返回值类型都写在大括号内，而不是大括号外。

闭包的函数体部分由关键字 in 引入。该关键字表示闭包的参数和返回值类型定义已经完成，闭包函数体即将开始。

由于这个闭包的函数体部分如此短，以至于可以将其改写成一行代码：

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reversedNames = names.sorted(by: { (s1: String, s2: String) -> Bool in return s1 > s2 } )

该例中 sorted(by:) 方法的整体调用保持不变，一对圆括号仍然包裹住了方法的整个参数。然而，参数现在变成了内联闭包。

根据上下文推断类型

因为排序闭包函数是作为 sorted(by:) 方法的参数传入的，Swift 可以推断其参数和返回值的类型。sorted(by:) 方法被一个字符串数组调用，因此其参数必须是 (String, String) -> Bool 类型的函数。这意味着 (String, String) 和 Bool 类型并不需要作为闭包表达式定义的一部分。因为所有的类型都可以被正确推断，返回箭头（->）和围绕在参数周围的括号也可以被省略：

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reversedNames = names.sorted(by: { s1, s2 in return s1 > s2 } )

实际上，通过内联闭包表达式构造的闭包作为参数传递给函数或方法时，总是能够推断出闭包的参数和返回值类型。这意味着闭包作为函数或者方法的参数时，你几乎不需要利用完整格式构造内联闭包。

尽管如此，你仍然可以明确写出有着完整格式的闭包。如果完整格式的闭包能够提高代码的可读性，则我们更鼓励采用完整格式的闭包。而在 sorted(by:) 方法这个例子里，显然闭包的目的就是排序。由于这个闭包是为了处理字符串数组的排序，因此读者能够推测出这个闭包是用于字符串处理的。

单表达式闭包的隐式返回

单行表达式闭包可以通过省略 return 关键字来隐式返回单行表达式的结果，如上版本的例子可以改写为：

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reversedNames = names.sorted(by: { s1, s2 in s1 > s2 } )

在这个例子中，sorted(by:) 方法的参数类型明确了闭包必须返回一个 Bool 类型值。因为闭包函数体只包含了一个单一表达式（s1 > s2），该表达式返回 Bool 类型值，因此这里没有歧义，return 关键字可以省略。

参数名称缩写

Swift 自动为内联闭包提供了参数名称缩写功能，你可以直接通过 $0，$1，$2 来顺序调用闭包的参数，以此类推。

如果你在闭包表达式中使用参数名称缩写，你可以在闭包定义中省略参数列表，并且对应参数名称缩写的类型会通过函数类型进行推断。in 关键字也同样可以被省略，因为此时闭包表达式完全由闭包函数体构成：

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reversedNames = names.sorted(by: { $0 > $1 } )

在这个例子中，$0 和 $1 表示闭包中第一个和第二个 String 类型的参数。

运算符方法

实际上还有一种更简短的方式来编写上面例子中的闭包表达式。Swift 的 String 类型定义了关于大于号（>）的字符串实现，其作为一个函数接受两个 String 类型的参数并返回 Bool 类型的值。而这正好与 sorted(by:) 方法的参数需要的函数类型相符合。因此，你可以简单地传递一个大于号，Swift 可以自动推断找到系统自带的那个字符串函数的实现：

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reversedNames = names.sorted(by: >)

更多关于运算符方法的内容请查看 运算符方法。

尾随闭包

如果你需要将一个很长的闭包表达式作为最后一个参数传递给函数，将这个闭包替换成为尾随闭包的形式很有用。尾随闭包是一个书写在函数圆括号之后的闭包表达式，函数支持将其作为最后一个参数调用。在使用尾随闭包时，你不用写出它的参数标签：

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func someFunctionThatTakesAClosure(closure: () -> Void) {
    // 函数体部分
}

// 以下是不使用尾随闭包进行函数调用
someFunctionThatTakesAClosure(closure: {
    // 闭包主体部分
})

// 以下是使用尾随闭包进行函数调用
someFunctionThatTakesAClosure() {
    // 闭包主体部分
}

在 闭包表达式语法 上章节中的字符串排序闭包可以作为尾随包的形式改写在 sorted(by:) 方法圆括号的外面：

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reversedNames = names.sorted() { $0 > $1 }

如果闭包表达式是函数或方法的唯一参数，则当你使用尾随闭包时，你甚至可以把 () 省略掉：

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reversedNames = names.sorted { $0 > $1 }

当闭包非常长以至于不能在一行中进行书写时，尾随闭包变得非常有用。举例来说，Swift 的 Array 类型有一个 map(_:) 方法，这个方法获取一个闭包表达式作为其唯一参数。该闭包函数会为数组中的每一个元素调用一次，并返回该元素所映射的值。具体的映射方式和返回值类型由闭包来指定。

当提供给数组的闭包应用于每个数组元素后，map(_:) 方法将返回一个新的数组，数组中包含了与原数组中的元素一一对应的映射后的值。

下例介绍了如何在 map(_:) 方法中使用尾随闭包将 Int 类型数组 [16, 58, 510] 转换为包含对应 String 类型的值的数组 ["OneSix", "FiveEight", "FiveOneZero"]：

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let digitNames = [
    0: "Zero", 1: "One", 2: "Two",   3: "Three", 4: "Four",
    5: "Five", 6: "Six", 7: "Seven", 8: "Eight", 9: "Nine"
]
let numbers = [16, 58, 510]

如上代码创建了一个整型数位和它们英文版本名字相映射的字典。同时还定义了一个准备转换为字符串数组的整型数组。

你现在可以通过传递一个尾随闭包给 numbers 数组的 map(_:) 方法来创建对应的字符串版本数组：

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let strings = numbers.map {
    (number) -> String in
    var number = number
    var output = ""
    repeat {
        output = digitNames[number % 10]! + output
        number /= 10
    } while number > 0
    return output
}
// strings 常量被推断为字符串类型数组，即 [String]
// 其值为 ["OneSix", "FiveEight", "FiveOneZero"]

map(_:) 为数组中每一个元素调用了一次闭包表达式。你不需要指定闭包的输入参数 number 的类型，因为可以通过要映射的数组类型进行推断。

在该例中，局部变量 number 的值由闭包中的 number 参数获得，因此可以在闭包函数体内对其进行修改，(闭包或者函数的参数总是常量)，闭包表达式指定了返回类型为 String，以表明存储映射值的新数组类型为 String。

闭包表达式在每次被调用的时候创建了一个叫做 output 的字符串并返回。其使用求余运算符（number % 10）计算最后一位数字并利用 digitNames 字典获取所映射的字符串。这个闭包能够用于创建任意正整数的字符串表示。

注意

字典 digitNames 下标后跟着一个叹号（!），因为字典下标返回一个可选值（optional value），表明该键不存在时会查找失败。在上例中，由于可以确定 number % 10 总是 digitNames 字典的有效下标，因此叹号可以用于强制解包（force-unwrap）存储在下标的可选类型的返回值中的 String 类型的值。

从 digitNames 字典中获取的字符串被添加到 output 的前部，逆序建立了一个字符串版本的数字。（在表达式 number % 10 中，如果 number 为 16，则返回 6，58 返回 8，510 返回 0。）

number 变量之后除以 10。因为其是整数，在计算过程中未除尽部分被忽略。因此 16 变成了 1，58 变成了 5，510 变成了 51。

整个过程重复进行，直到 number /= 10 为 0，这时闭包会将字符串 output 返回，而 map(_:) 方法则会将字符串添加到映射数组中。

在上面的例子中，通过尾随闭包语法，优雅地在函数后封装了闭包的具体功能，而不再需要将整个闭包包裹在 map(_:) 方法的括号内。

值捕获

闭包可以在其被定义的上下文中捕获常量或变量。即使定义这些常量和变量的原作用域已经不存在，闭包仍然可以在闭包函数体内引用和修改这些值。

Swift 中，可以捕获值的闭包的最简单形式是嵌套函数，也就是定义在其他函数的函数体内的函数。嵌套函数可以捕获其外部函数所有的参数以及定义的常量和变量。

举个例子，这有一个叫做 makeIncrementer 的函数，其包含了一个叫做 incrementer 的嵌套函数。嵌套函数 incrementer() 从上下文中捕获了两个值，runningTotal 和 amount。捕获这些值之后，makeIncrementer 将 incrementer 作为闭包返回。每次调用 incrementer 时，其会以 amount 作为增量增加 runningTotal 的值。

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func makeIncrementer(forIncrement amount: Int) -> () -> Int {
    var runningTotal = 0
    func incrementer() -> Int {
        runningTotal += amount
        return runningTotal
    }
    return incrementer
}

makeIncrementer 返回类型为 () -> Int。这意味着其返回的是一个函数，而非一个简单类型的值。该函数在每次调用时不接受参数，只返回一个 Int 类型的值。关于函数返回其他函数的内容，请查看 函数类型作为返回类型。

makeIncrementer(forIncrement:) 函数定义了一个初始值为 0 的整型变量 runningTotal，用来存储当前总计数值。该值为 incrementer 的返回值。

makeIncrementer(forIncrement:) 有一个 Int 类型的参数，其外部参数名为 forIncrement，内部参数名为 amount，该参数表示每次 incrementer 被调用时 runningTotal 将要增加的量。makeIncrementer 函数还定义了一个嵌套函数 incrementer，用来执行实际的增加操作。该函数简单地使 runningTotal 增加 amount，并将其返回。

如果我们单独考虑嵌套函数 incrementer()，会发现它有些不同寻常：

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func incrementer() -> Int {
    runningTotal += amount
    return runningTotal
}

incrementer() 函数并没有任何参数，但是在函数体内访问了 runningTotal 和 amount 变量。这是因为它从外围函数捕获了 runningTotal 和 amount 变量的引用。捕获引用保证了 runningTotal 和 amount 变量在调用完 makeIncrementer 后不会消失，并且保证了在下一次执行 incrementer 函数时，runningTotal 依旧存在。

注意

为了优化，如果一个值不会被闭包改变，或者在闭包创建后不会改变，Swift 可能会改为捕获并保存一份对值的拷贝。

Swift 也会负责被捕获变量的所有内存管理工作，包括释放不再需要的变量。

下面是一个使用 makeIncrementer 的例子：

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let incrementByTen = makeIncrementer(forIncrement: 10)

该例子定义了一个叫做 incrementByTen 的常量，该常量指向一个每次调用会将其 runningTotal 变量增加 10 的 incrementer 函数。调用这个函数多次可以得到以下结果：

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incrementByTen()
// 返回的值为10
incrementByTen()
// 返回的值为20
incrementByTen()
// 返回的值为30

如果你创建了另一个 incrementer，它会有属于自己的引用，指向一个全新、独立的 runningTotal 变量：

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let incrementBySeven = makeIncrementer(forIncrement: 7)
incrementBySeven()
// 返回的值为7

再次调用原来的 incrementByTen 会继续增加它自己的 runningTotal 变量，该变量和 incrementBySeven 中捕获的变量没有任何联系：

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incrementByTen()
// 返回的值为40

注意

如果你将闭包赋值给一个类实例的属性，并且该闭包通过访问该实例或其成员而捕获了该实例，你将在闭包和该实例间创建一个循环强引用。Swift 使用捕获列表来打破这种循环强引用。更多信息，请参考 闭包引起的循环强引用。

闭包是引用类型

上面的例子中，incrementBySeven 和 incrementByTen 都是常量，但是这些常量指向的闭包仍然可以增加其捕获的变量的值。这是因为函数和闭包都是引用类型。

无论你将函数或闭包赋值给一个常量还是变量，你实际上都是将常量或变量的值设置为对应函数或闭包的引用。上面的例子中，指向闭包的引用 incrementByTen 是一个常量，而并非闭包内容本身。

这也意味着如果你将闭包赋值给了两个不同的常量或变量，两个值都会指向同一个闭包：

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let alsoIncrementByTen = incrementByTen
alsoIncrementByTen()
// 返回的值为50

逃逸闭包

当一个闭包作为参数传到一个函数中，但是这个闭包在函数返回之后才被执行，我们称该闭包从函数中逃逸。当你定义接受闭包作为参数的函数时，你可以在参数名之前标注 @escaping，用来指明这个闭包是允许“逃逸”出这个函数的。

一种能使闭包“逃逸”出函数的方法是，将这个闭包保存在一个函数外部定义的变量中。举个例子，很多启动异步操作的函数接受一个闭包参数作为 completion handler。这类函数会在异步操作开始之后立刻返回，但是闭包直到异步操作结束后才会被调用。在这种情况下，闭包需要“逃逸”出函数，因为闭包需要在函数返回之后被调用。例如：

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var completionHandlers: [() -> Void] = []
func someFunctionWithEscapingClosure(completionHandler: @escaping () -> Void) {
    completionHandlers.append(completionHandler)
}

someFunctionWithEscapingClosure(_:) 函数接受一个闭包作为参数，该闭包被添加到一个函数外定义的数组中。如果你不将这个参数标记为 @escaping，就会得到一个编译错误。

将一个闭包标记为 @escaping 意味着你必须在闭包中显式地引用 self。比如说，在下面的代码中，传递到 someFunctionWithEscapingClosure(_:) 中的闭包是一个逃逸闭包，这意味着它需要显式地引用 self。相对的，传递到 someFunctionWithNonescapingClosure(_:) 中的闭包是一个非逃逸闭包，这意味着它可以隐式引用 self。

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func someFunctionWithNonescapingClosure(closure: () -> Void) {
    closure()
}

class SomeClass {
    var x = 10
    func doSomething() {
        someFunctionWithEscapingClosure { self.x = 100 }
        someFunctionWithNonescapingClosure { x = 200 }
    }
}

let instance = SomeClass()
instance.doSomething()
print(instance.x)
// 打印出“200”

completionHandlers.first?()
print(instance.x)
// 打印出“100”

自动闭包

自动闭包是一种自动创建的闭包，用于包装传递给函数作为参数的表达式。这种闭包不接受任何参数，当它被调用的时候，会返回被包装在其中的表达式的值。这种便利语法让你能够省略闭包的花括号，用一个普通的表达式来代替显式的闭包。

我们经常会调用采用自动闭包的函数，但是很少去实现这样的函数。举个例子来说，assert(condition:message:file:line:) 函数接受自动闭包作为它的 condition 参数和 message 参数；它的 condition 参数仅会在 debug 模式下被求值，它的 message 参数仅当 condition 参数为 false 时被计算求值。

自动闭包让你能够延迟求值，因为直到你调用这个闭包，代码段才会被执行。延迟求值对于那些有副作用（Side Effect）和高计算成本的代码来说是很有益处的，因为它使得你能控制代码的执行时机。下面的代码展示了闭包如何延时求值。

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var customersInLine = ["Chris", "Alex", "Ewa", "Barry", "Daniella"]
print(customersInLine.count)
// 打印出“5”

let customerProvider = { customersInLine.remove(at: 0) }
print(customersInLine.count)
// 打印出“5”

print("Now serving \(customerProvider())!")
// Prints "Now serving Chris!"
print(customersInLine.count)
// 打印出“4”

尽管在闭包的代码中，customersInLine 的第一个元素被移除了，不过在闭包被调用之前，这个元素是不会被移除的。如果这个闭包永远不被调用，那么在闭包里面的表达式将永远不会执行，那意味着列表中的元素永远不会被移除。请注意，customerProvider 的类型不是 String，而是 () -> String，一个没有参数且返回值为 String 的函数。

将闭包作为参数传递给函数时，你能获得同样的延时求值行为。

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// customersInLine is ["Alex", "Ewa", "Barry", "Daniella"]
func serve(customer customerProvider: () -> String) {
    print("Now serving \(customerProvider())!")
}
serve(customer: { customersInLine.remove(at: 0) } )
// 打印出“Now serving Alex!”

上面的 serve(customer:) 函数接受一个返回顾客名字的显式的闭包。下面这个版本的 serve(customer:) 完成了相同的操作，不过它并没有接受一个显式的闭包，而是通过将参数标记为 @autoclosure 来接收一个自动闭包。现在你可以将该函数当作接受 String 类型参数（而非闭包）的函数来调用。customerProvider 参数将自动转化为一个闭包，因为该参数被标记了 @autoclosure 特性。

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// customersInLine is ["Ewa", "Barry", "Daniella"]
func serve(customer customerProvider: @autoclosure () -> String) {
    print("Now serving \(customerProvider())!")
}
serve(customer: customersInLine.remove(at: 0))
// 打印“Now serving Ewa!”

注意

过度使用 autoclosures 会让你的代码变得难以理解。上下文和函数名应该能够清晰地表明求值是被延迟执行的。

如果你想让一个自动闭包可以“逃逸”，则应该同时使用 @autoclosure 和 @escaping 属性。@escaping 属性的讲解见上面的 逃逸闭包。

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// customersInLine i= ["Barry", "Daniella"]
var customerProviders: [() -> String] = []
func collectCustomerProviders(_ customerProvider: @autoclosure @escaping () -> String) {
    customerProviders.append(customerProvider)
}
collectCustomerProviders(customersInLine.remove(at: 0))
collectCustomerProviders(customersInLine.remove(at: 0))

print("Collected \(customerProviders.count) closures.")
// 打印“Collected 2 closures.”
for customerProvider in customerProviders {
    print("Now serving \(customerProvider())!")
}
// 打印“Now serving Barry!”
// 打印“Now serving Daniella!”

在上面的代码中，collectCustomerProviders(_:) 函数并没有调用传入的 customerProvider 闭包，而是将闭包追加到了 customerProviders 数组中。这个数组定义在函数作用域范围外，这意味着数组内的闭包能够在函数返回之后被调用。因此，customerProvider 参数必须允许“逃逸”出函数作用域。

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函数

函数是一段完成特定任务的独立代码片段。你可以通过给函数命名来标识某个函数的功能，这个名字可以被用来在需要的时候“调用”这个函数来完成它的任务。

Swift 统一的函数语法非常的灵活，可以用来表示任何函数，包括从最简单的没有参数名字的 C 风格函数，到复杂的带局部和外部参数名的 Objective-C 风格函数。参数可以提供默认值，以简化函数调用。参数也可以既当做传入参数，也当做传出参数，也就是说，一旦函数执行结束，传入的参数值将被修改。

在 Swift 中，每个函数都有一个由函数的参数值类型和返回值类型组成的类型。你可以把函数类型当做任何其他普通变量类型一样处理，这样就可以更简单地把函数当做别的函数的参数，也可以从其他函数中返回函数。函数的定义可以写在其他函数定义中，这样可以在嵌套函数范围内实现功能封装。

函数的定义与调用

当你定义一个函数时，你可以定义一个或多个有名字和类型的值，作为函数的输入，称为参数，也可以定义某种类型的值作为函数执行结束时的输出，称为返回类型。

每个函数有个函数名，用来描述函数执行的任务。要使用一个函数时，用函数名来“调用”这个函数，并传给它匹配的输入值（称作实参）。函数的实参必须与函数参数表里参数的顺序一致。

下面例子中的函数的名字是 greet(person:)，之所以叫这个名字，是因为这个函数用一个人的名字当做输入，并返回向这个人问候的语句。为了完成这个任务，你需要定义一个输入参数——一个叫做 person 的 String 值，和一个包含给这个人问候语的 String 类型的返回值：

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func greet(person: String) -> String {
    let greeting = "Hello, " + person + "!"
    return greeting
}

所有的这些信息汇总起来成为函数的定义，并以 func 作为前缀。指定函数返回类型时，用返回箭头 ->（一个连字符后跟一个右尖括号）后跟返回类型的名称的方式来表示。

该定义描述了函数的功能，它期望接收什么作为参数和执行结束时它返回的结果是什么类型。这样的定义使得函数可以在别的地方以一种清晰的方式被调用：

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print(greet(person: "Anna"))
// 打印“Hello, Anna!”
print(greet(person: "Brian"))
// 打印“Hello, Brian!”

调用 greet(person:) 函数时，在圆括号中传给它一个 String 类型的实参，例如 greet(person: "Anna")。正如上面所示，因为这个函数返回一个 String 类型的值，所以 greet 可以被包含在 print(_:separator:terminator:) 的调用中，用来输出这个函数的返回值。

注意

print(_:separator:terminator:) 函数的第一个参数并没有设置一个标签，而其他的参数因为已经有了默认值，因此是可选的。关于这些函数语法上的变化详见下方关于 函数参数标签和参数名以及默认参数值。

在 greet(person:) 的函数体中，先定义了一个新的名为 greeting 的 String 常量，同时，把对 personName 的问候消息赋值给了 greeting 。然后用 return 关键字把这个问候返回出去。一旦 return greeting 被调用，该函数结束它的执行并返回 greeting 的当前值。

你可以用不同的输入值多次调用 greet(person:)。上面的例子展示的是用 "Anna" 和 "Brian" 调用的结果，该函数分别返回了不同的结果。

为了简化这个函数的定义，可以将问候消息的创建和返回写成一句：

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func greetAgain(person: String) -> String {
    return "Hello again, " + person + "!"
}
print(greetAgain(person: "Anna"))
// 打印“Hello again, Anna!”

函数参数与返回值

函数参数与返回值在 Swift 中非常的灵活。你可以定义任何类型的函数，包括从只带一个未名参数的简单函数到复杂的带有表达性参数名和不同参数选项的复杂函数。

无参数函数

函数可以没有参数。下面这个函数就是一个无参数函数，当被调用时，它返回固定的 String 消息：

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func sayHelloWorld() -> String {
    return "hello, world"
}
print(sayHelloWorld())
// 打印“hello, world”

尽管这个函数没有参数，但是定义中在函数名后还是需要一对圆括号。当被调用时，也需要在函数名后写一对圆括号。

多参数函数

函数可以有多种输入参数，这些参数被包含在函数的括号之中，以逗号分隔。

下面这个函数用一个人名和是否已经打过招呼作为输入，并返回对这个人的适当问候语:

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func greet(person: String, alreadyGreeted: Bool) -> String {
    if alreadyGreeted {
        return greetAgain(person: person)
    } else {
        return greet(person: person)
    }
}
print(greet(person: "Tim", alreadyGreeted: true))
// 打印“Hello again, Tim!”

你可以通过在括号内使用逗号分隔来传递一个 String 参数值和一个标识为 alreadyGreeted 的 Bool 值，来调用 greet(person:alreadyGreeted:) 函数。注意这个函数和上面 greet(person:) 是不同的。虽然它们都有着同样的名字 greet，但是 greet(person:alreadyGreeted:) 函数需要两个参数，而 greet(person:) 只需要一个参数。

无返回值函数

函数可以没有返回值。下面是 greet(person:) 函数的另一个版本，这个函数直接打印一个 String 值，而不是返回它：

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func greet(person: String) {
    print("Hello, \(person)!")
}
greet(person: "Dave")
// 打印“Hello, Dave!”

因为这个函数不需要返回值，所以这个函数的定义中没有返回箭头（->）和返回类型。

注意

严格地说，即使没有明确定义返回值，该 greet(Person：) 函数仍然返回一个值。没有明确定义返回类型的函数的返回一个 Void 类型特殊值，该值为一个空元组，写成 ()。

调用函数时，可以忽略该函数的返回值：

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func printAndCount(string: String) -> Int {
    print(string)
    return string.count
}
func printWithoutCounting(string: String) {
    let _ = printAndCount(string: string)
}
printAndCount(string: "hello, world")
// 打印“hello, world”，并且返回值 12
printWithoutCounting(string: "hello, world")
// 打印“hello, world”，但是没有返回任何值

第一个函数 printAndCount(string:)，输出一个字符串并返回 Int 类型的字符数。第二个函数 printWithoutCounting(string:) 调用了第一个函数，但是忽略了它的返回值。当第二个函数被调用时，消息依然会由第一个函数输出，但是返回值不会被用到。

注意

返回值可以被忽略，但定义了有返回值的函数必须返回一个值，如果在函数定义底部没有返回任何值，将导致编译时错误。

多重返回值函数

你可以用元组（tuple）类型让多个值作为一个复合值从函数中返回。

下例中定义了一个名为 minMax(array:) 的函数，作用是在一个 Int 类型的数组中找出最小值与最大值。

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func minMax(array: [Int]) -> (min: Int, max: Int) {
    var currentMin = array[0]
    var currentMax = array[0]
    for value in array[1..<array.count] {
        if value < currentMin {
            currentMin = value
        } else if value > currentMax {
            currentMax = value
        }
    }
    return (currentMin, currentMax)
}

minMax(array:) 函数返回一个包含两个 Int 值的元组，这些值被标记为 min 和 max ，以便查询函数的返回值时可以通过名字访问它们。

在 minMax(array:) 的函数体中，在开始的时候设置两个工作变量 currentMin 和 currentMax 的值为数组中的第一个数。然后函数会遍历数组中剩余的值并检查该值是否比 currentMin 和 currentMax 更小或更大。最后数组中的最小值与最大值作为一个包含两个 Int 值的元组返回。

因为元组的成员值已被命名，因此可以通过 . 语法来检索找到的最小值与最大值：

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let bounds = minMax(array: [8, -6, 2, 109, 3, 71])
print("min is \(bounds.min) and max is \(bounds.max)")
// 打印“min is -6 and max is 109”

需要注意的是，元组的成员不需要在元组从函数中返回时命名，因为它们的名字已经在函数返回类型中指定了。

可选元组返回类型

如果函数返回的元组类型有可能整个元组都“没有值”，你可以使用可选的 元组返回类型反映整个元组可以是 nil 的事实。你可以通过在元组类型的右括号后放置一个问号来定义一个可选元组，例如 (Int, Int)? 或 (String, Int, Bool)?

注意

可选元组类型如 (Int, Int)? 与元组包含可选类型如 (Int?, Int?) 是不同的。可选的元组类型，整个元组是可选的，而不只是元组中的每个元素值。

前面的 minMax(array:) 函数返回了一个包含两个 Int 值的元组。但是函数不会对传入的数组执行任何安全检查，如果 array 参数是一个空数组，如上定义的 minMax(array:) 在试图访问 array[0] 时会触发一个运行时错误。

为了安全地处理这个“空数组”问题，将 minMax(array:) 函数改写为使用可选元组返回类型，并且当数组为空时返回 nil：

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func minMax(array: [Int]) -> (min: Int, max: Int)? {
    if array.isEmpty { return nil }
    var currentMin = array[0]
    var currentMax = array[0]
    for value in array[1..<array.count] {
        if value < currentMin {
            currentMin = value
        } else if value > currentMax {
            currentMax = value
        }
    }
    return (currentMin, currentMax)
}

你可以使用可选绑定来检查 minMax(array:) 函数返回的是一个存在的元组值还是 nil：

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if let bounds = minMax(array: [8, -6, 2, 109, 3, 71]) {
    print("min is \(bounds.min) and max is \(bounds.max)")
}
// 打印“min is -6 and max is 109”

隐式返回的函数

如果一个函数的整个函数体是一个单行表达式，这个函数可以隐式地返回这个表达式。举个例子，以下的函数有着同样的作用：

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func greeting(for person: String) -> String {
    "Hello, " + person + "!"
}
print(greeting(for: "Dave"))
// 打印 "Hello, Dave!"

func anotherGreeting(for person: String) -> String {
    return "Hello, " + person + "!"
}
print(anotherGreeting(for: "Dave"))
// 打印 "Hello, Dave!"

greeting(for:) 函数的完整定义是打招呼内容的返回，这就意味着它能使用隐式返回这样更简短的形式。anothergreeting(for:) 函数返回同样的内容，却因为 return 关键字显得函数更长。任何一个可以被写成一行 return 语句的函数都可以忽略 return。

正如你将会在 简略的 Getter 声明 里看到的， 一个属性的 getter 也可以使用隐式返回的形式。

函数参数标签和参数名称

每个函数参数都有一个参数标签（argument label）以及一个参数名称（parameter name）。参数标签在调用函数的时候使用；调用的时候需要将函数的参数标签写在对应的参数前面。参数名称在函数的实现中使用。默认情况下，函数参数使用参数名称来作为它们的参数标签。

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func someFunction(firstParameterName: Int, secondParameterName: Int) {
    // 在函数体内，firstParameterName 和 secondParameterName 代表参数中的第一个和第二个参数值
}
someFunction(firstParameterName: 1, secondParameterName: 2)

所有的参数都必须有一个独一无二的名字。虽然多个参数拥有同样的参数标签是可能的，但是一个唯一的函数标签能够使你的代码更具可读性。

指定参数标签

你可以在参数名称前指定它的参数标签，中间以空格分隔：

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func someFunction(argumentLabel parameterName: Int) {
    // 在函数体内，parameterName 代表参数值
}

这个版本的 greet(person:) 函数，接收一个人的名字和他的家乡，并且返回一句问候：

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func greet(person: String, from hometown: String) -> String {
    return "Hello \(person)!  Glad you could visit from \(hometown)."
}
print(greet(person: "Bill", from: "Cupertino"))
// 打印“Hello Bill!  Glad you could visit from Cupertino.”

参数标签的使用能够让一个函数在调用时更有表达力，更类似自然语言，并且仍保持了函数内部的可读性以及清晰的意图。

忽略参数标签

如果你不希望为某个参数添加一个标签，可以使用一个下划线（_）来代替一个明确的参数标签。

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func someFunction(_ firstParameterName: Int, secondParameterName: Int) {
     // 在函数体内，firstParameterName 和 secondParameterName 代表参数中的第一个和第二个参数值
}
someFunction(1, secondParameterName: 2)

如果一个参数有一个标签，那么在调用的时候必须使用标签来标记这个参数。

默认参数值

你可以在函数体中通过给参数赋值来为任意一个参数定义默认值（Deafult Value）。当默认值被定义后，调用这个函数时可以忽略这个参数。

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func someFunction(parameterWithoutDefault: Int, parameterWithDefault: Int = 12) {
    // 如果你在调用时候不传第二个参数，parameterWithDefault 会值为 12 传入到函数体中。
}
someFunction(parameterWithoutDefault: 3, parameterWithDefault: 6) // parameterWithDefault = 6
someFunction(parameterWithoutDefault: 4) // parameterWithDefault = 12

将不带有默认值的参数放在函数参数列表的最前。一般来说，没有默认值的参数更加的重要，将不带默认值的参数放在最前保证在函数调用时，非默认参数的顺序是一致的，同时也使得相同的函数在不同情况下调用时显得更为清晰。

可变参数

一个*可变参数（variadic parameter）*可以接受零个或多个值。函数调用时，你可以用可变参数来指定函数参数可以被传入不确定数量的输入值。通过在变量类型名后面加入（...）的方式来定义可变参数。

可变参数的传入值在函数体中变为此类型的一个数组。例如，一个叫做 numbers 的 Double... 型可变参数，在函数体内可以当做一个叫 numbers 的 [Double] 型的数组常量。

下面的这个函数用来计算一组任意长度数字的 算术平均数（arithmetic mean)：

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func arithmeticMean(_ numbers: Double...) -> Double {
    var total: Double = 0
    for number in numbers {
        total += number
    }
    return total / Double(numbers.count)
}
arithmeticMean(1, 2, 3, 4, 5)
// 返回 3.0, 是这 5 个数的平均数。
arithmeticMean(3, 8.25, 18.75)
// 返回 10.0, 是这 3 个数的平均数。

注意

一个函数最多只能拥有一个可变参数。

输入输出参数

函数参数默认是常量。试图在函数体中更改参数值将会导致编译错误。这意味着你不能错误地更改参数值。如果你想要一个函数可以修改参数的值，并且想要在这些修改在函数调用结束后仍然存在，那么就应该把这个参数定义为输入输出参数（In-Out Parameters）。

定义一个输入输出参数时，在参数定义前加 inout 关键字。一个 输入输出参数有传入函数的值，这个值被函数修改，然后被传出函数，替换原来的值。想获取更多的关于输入输出参数的细节和相关的编译器优化，请查看 输入输出参数 一节。

你只能传递变量给输入输出参数。你不能传入常量或者字面量，因为这些量是不能被修改的。当传入的参数作为输入输出参数时，需要在参数名前加 & 符，表示这个值可以被函数修改。

注意

输入输出参数不能有默认值，而且可变参数不能用 inout 标记。

下例中，swapTwoInts(_:_:) 函数有两个分别叫做 a 和 b 的输入输出参数：

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func swapTwoInts(_ a: inout Int, _ b: inout Int) {
    let temporaryA = a
    a = b
    b = temporaryA
}

swapTwoInts(_:_:) 函数简单地交换 a 与 b 的值。该函数先将 a 的值存到一个临时常量 temporaryA 中，然后将 b 的值赋给 a，最后将 temporaryA 赋值给 b。

你可以用两个 Int 型的变量来调用 swapTwoInts(_:_:)。需要注意的是，someInt 和 anotherInt 在传入 swapTwoInts(_:_:) 函数前，都加了 & 的前缀：

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var someInt = 3
var anotherInt = 107
swapTwoInts(&someInt, &anotherInt)
print("someInt is now \(someInt), and anotherInt is now \(anotherInt)")
// 打印“someInt is now 107, and anotherInt is now 3”

从上面这个例子中，我们可以看到 someInt 和 anotherInt 的原始值在 swapTwoInts(_:_:) 函数中被修改，尽管它们的定义在函数体外。

注意

输入输出参数和返回值是不一样的。上面的 swapTwoInts 函数并没有定义任何返回值，但仍然修改了 someInt 和 anotherInt 的值。输入输出参数是函数对函数体外产生影响的另一种方式。

函数类型

每个函数都有种特定的函数类型，函数的类型由函数的参数类型和返回类型组成。

例如：

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func addTwoInts(_ a: Int, _ b: Int) -> Int {
    return a + b
}
func multiplyTwoInts(_ a: Int, _ b: Int) -> Int {
    return a * b
}

这个例子中定义了两个简单的数学函数：addTwoInts 和 multiplyTwoInts。这两个函数都接受两个 Int 值， 返回一个 Int 值。

这两个函数的类型是 (Int, Int) -> Int，可以解读为:

“这个函数类型有两个 Int 型的参数并返回一个 Int 型的值”。

下面是另一个例子，一个没有参数，也没有返回值的函数：

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func printHelloWorld() {
    print("hello, world")
}

这个函数的类型是：() -> Void，或者叫“没有参数，并返回 Void 类型的函数”。

使用函数类型

在 Swift 中，使用函数类型就像使用其他类型一样。例如，你可以定义一个类型为函数的常量或变量，并将适当的函数赋值给它：

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var mathFunction: (Int, Int) -> Int = addTwoInts

这段代码可以被解读为：

”定义一个叫做 mathFunction 的变量，类型是‘一个有两个 Int 型的参数并返回一个 Int 型的值的函数’，并让这个新变量指向 addTwoInts 函数”。

addTwoInts 和 mathFunction 有同样的类型，所以这个赋值过程在 Swift 类型检查（type-check）中是允许的。

现在，你可以用 mathFunction 来调用被赋值的函数了：

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print("Result: \(mathFunction(2, 3))")
// Prints "Result: 5"

有相同匹配类型的不同函数可以被赋值给同一个变量，就像非函数类型的变量一样：

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mathFunction = multiplyTwoInts
print("Result: \(mathFunction(2, 3))")
// Prints "Result: 6"

就像其他类型一样，当赋值一个函数给常量或变量时，你可以让 Swift 来推断其函数类型：

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let anotherMathFunction = addTwoInts
// anotherMathFunction 被推断为 (Int, Int) -> Int 类型

函数类型作为参数类型

你可以用 (Int, Int) -> Int 这样的函数类型作为另一个函数的参数类型。这样你可以将函数的一部分实现留给函数的调用者来提供。

下面是另一个例子，正如上面的函数一样，同样是输出某种数学运算结果：

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func printMathResult(_ mathFunction: (Int, Int) -> Int, _ a: Int, _ b: Int) {
    print("Result: \(mathFunction(a, b))")
}
printMathResult(addTwoInts, 3, 5)
// 打印“Result: 8”

这个例子定义了 printMathResult(_:_:_:) 函数，它有三个参数：第一个参数叫 mathFunction，类型是 (Int, Int) -> Int，你可以传入任何这种类型的函数；第二个和第三个参数叫 a 和 b，它们的类型都是 Int，这两个值作为已给出的函数的输入值。

当 printMathResult(_:_:_:) 被调用时，它被传入 addTwoInts 函数和整数 3 和 5。它用传入 3 和 5 调用 addTwoInts，并输出结果：8。

printMathResult(_:_:_:) 函数的作用就是输出另一个适当类型的数学函数的调用结果。它不关心传入函数是如何实现的，只关心传入的函数是不是一个正确的类型。这使得 printMathResult(_:_:_:) 能以一种类型安全（type-safe）的方式将一部分功能转给调用者实现。

函数类型作为返回类型

你可以用函数类型作为另一个函数的返回类型。你需要做的是在返回箭头（->）后写一个完整的函数类型。

下面的这个例子中定义了两个简单函数，分别是 stepForward(_:) 和 stepBackward(_:)。stepForward(_:) 函数返回一个比输入值大 1 的值。stepBackward(_:) 函数返回一个比输入值小 1 的值。这两个函数的类型都是 (Int) -> Int：

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func stepForward(_ input: Int) -> Int {
    return input + 1
}
func stepBackward(_ input: Int) -> Int {
    return input - 1
}

如下名为 chooseStepFunction(backward:) 的函数，它的返回类型是 (Int) -> Int 类型的函数。chooseStepFunction(backward:) 根据布尔值 backwards 来返回 stepForward(_:) 函数或 stepBackward(_:) 函数：

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func chooseStepFunction(backward: Bool) -> (Int) -> Int {
    return backward ? stepBackward : stepForward
}

你现在可以用 chooseStepFunction(backward:) 来获得两个函数其中的一个：

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var currentValue = 3
let moveNearerToZero = chooseStepFunction(backward: currentValue > 0)
// moveNearerToZero 现在指向 stepBackward() 函数。

上面这个例子中计算出从 currentValue 逐渐接近到0是需要向正数走还是向负数走。currentValue 的初始值是 3，这意味着 currentValue > 0 为真（true），这将使得 chooseStepFunction(_:) 返回 stepBackward(_:) 函数。一个指向返回的函数的引用保存在了 moveNearerToZero 常量中。

现在，moveNearerToZero 指向了正确的函数，它可以被用来数到零：

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print("Counting to zero:")
// Counting to zero:
while currentValue != 0 {
    print("\(currentValue)... ")
    currentValue = moveNearerToZero(currentValue)
}
print("zero!")
// 3...
// 2...
// 1...
// zero!

嵌套函数

到目前为止本章中你所见到的所有函数都叫全局函数（global functions），它们定义在全局域中。你也可以把函数定义在别的函数体中，称作 嵌套函数（nested functions）。

默认情况下，嵌套函数是对外界不可见的，但是可以被它们的外围函数（enclosing function）调用。一个外围函数也可以返回它的某一个嵌套函数，使得这个函数可以在其他域中被使用。

你可以用返回嵌套函数的方式重写 chooseStepFunction(backward:) 函数：

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func chooseStepFunction(backward: Bool) -> (Int) -> Int {
    func stepForward(input: Int) -> Int { return input + 1 }
    func stepBackward(input: Int) -> Int { return input - 1 }
    return backward ? stepBackward : stepForward
}
var currentValue = -4
let moveNearerToZero = chooseStepFunction(backward: currentValue > 0)
// moveNearerToZero now refers to the nested stepForward() function
while currentValue != 0 {
    print("\(currentValue)... ")
    currentValue = moveNearerToZero(currentValue)
}
print("zero!")
// -4...
// -3...
// -2...
// -1...
// zero!

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控制流

Swift 提供了多种流程控制结构，包括可以多次执行任务的 while 循环，基于特定条件选择执行不同代码分支的 if、guard 和 switch 语句，还有控制流程跳转到其他代码位置的 break 和 continue 语句。

Swift 还提供了 for-in 循环，用来更简单地遍历数组（Array），字典（Dictionary），区间（Range），字符串（String）和其他序列类型。

Swift 的 switch 语句比许多类 C 语言要更加强大。case 还可以匹配很多不同的模式，包括范围匹配，元组（tuple）和特定类型匹配。switch 语句的 case 中匹配的值可以声明为临时常量或变量，在 case 作用域内使用，也可以配合 where 来描述更复杂的匹配条件。

For-In 循环

你可以使用 for-in 循环来遍历一个集合中的所有元素，例如数组中的元素、范围内的数字或者字符串中的字符。

以下例子使用 for-in 遍历一个数组所有元素：

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let names = ["Anna", "Alex", "Brian", "Jack"]
for name in names {
    print("Hello, \(name)!")
}
// Hello, Anna!
// Hello, Alex!
// Hello, Brian!
// Hello, Jack!

你也可以通过遍历一个字典来访问它的键值对。遍历字典时，字典的每项元素会以 (key, value) 元组的形式返回，你可以在 for-in 循环中使用显式的常量名称来解读 (key, value) 元组。下面的例子中，字典的键声明会为 animalName 常量，字典的值会声明为 legCount 常量：

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let numberOfLegs = ["spider": 8, "ant": 6, "cat": 4]
for (animalName, legCount) in numberOfLegs {
    print("\(animalName)s have \(legCount) legs")
}
// cats have 4 legs
// ants have 6 legs
// spiders have 8 legs

字典的内容理论上是无序的，遍历元素时的顺序是无法确定的。将元素插入字典的顺序并不会决定它们被遍历的顺序。关于数组和字典的细节，参见 集合类型。

for-in 循环还可以使用数字范围。下面的例子用来输出乘法表的一部分内容：

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for index in 1...5 {
    print("\(index) times 5 is \(index * 5)")
}
// 1 times 5 is 5
// 2 times 5 is 10
// 3 times 5 is 15
// 4 times 5 is 20
// 5 times 5 is 25

例子中用来进行遍历的元素是使用闭区间操作符（...）表示的从 1 到 5 的数字区间。index 被赋值为闭区间中的第一个数字（1），然后循环中的语句被执行一次。在本例中，这个循环只包含一个语句，用来输出当前 index 值所对应的乘 5 乘法表的结果。该语句执行后，index 的值被更新为闭区间中的第二个数字（2），之后 print(_:separator:terminator:) 函数会再执行一次。整个过程会进行到闭区间结尾为止。

上面的例子中，index 是一个每次循环遍历开始时被自动赋值的常量。这种情况下，index 在使用前不需要声明，只需要将它包含在循环的声明中，就可以对其进行隐式声明，而无需使用 let 关键字声明。

如果你不需要区间序列内每一项的值，你可以使用下划线（_）替代变量名来忽略这个值：

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let base = 3
let power = 10
var answer = 1
for _ in 1...power {
    answer *= base
}
print("\(base) to the power of \(power) is \(answer)")
// 输出“3 to the power of 10 is 59049”

这个例子计算 base 这个数的 power 次幂（本例中，是 3 的 10 次幂），从 1（3 的 0 次幂）开始做 3 的乘法， 进行 10 次，使用 1 到 10 的闭区间循环。这个计算并不需要知道每一次循环中计数器具体的值，只需要执行了正确的循环次数即可。下划线符号 _ （替代循环中的变量）能够忽略当前值，并且不提供循环遍历时对值的访问。

在某些情况下，你可能不想使用包括两个端点的闭区间。想象一下，你在一个手表上绘制分钟的刻度线。总共 60 个刻度，从 0 分开始。使用半开区间运算符（..<）来表示一个左闭右开的区间。有关区间的更多信息，请参阅 区间运算符。

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let minutes = 60
for tickMark in 0..<minutes {
    // 每一分钟都渲染一个刻度线（60次）
}

一些用户可能在其 UI 中可能需要较少的刻度。他们可以每 5 分钟作为一个刻度。使用 stride(from:to:by:) 函数跳过不需要的标记。

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let minuteInterval = 5
for tickMark in stride(from: 0, to: minutes, by: minuteInterval) {
    // 每5分钟渲染一个刻度线（0, 5, 10, 15 ... 45, 50, 55）
}

可以在闭区间使用 stride(from:through:by:) 起到同样作用：

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let hours = 12
let hourInterval = 3
for tickMark in stride(from: 3, through: hours, by: hourInterval) {
    // 每3小时渲染一个刻度线（3, 6, 9, 12）
}

While 循环

while 循环会一直运行一段语句直到条件变成 false。这类循环适合使用在第一次迭代前，迭代次数未知的情况下。Swift 提供两种 while 循环形式：

• while 循环，每次在循环开始时计算条件是否符合；
• repeat-while 循环，每次在循环结束时计算条件是否符合。

While

while 循环从计算一个条件开始。如果条件为 true，会重复运行一段语句，直到条件变为 false。

下面是 while 循环的一般格式：

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while condition {
    statements
}

下面的例子来玩一个叫做蛇和梯子（也叫做滑道和梯子）的小游戏：

游戏的规则如下：

• 游戏盘面包括 25 个方格，游戏目标是达到或者超过第 25 个方格；
• 每一轮，你通过掷一个六面体骰子来确定你移动方块的步数，移动的路线由上图中横向的虚线所示；
• 如果在某轮结束，你移动到了梯子的底部，可以顺着梯子爬上去；
• 如果在某轮结束，你移动到了蛇的头部，你会顺着蛇的身体滑下去。

游戏盘面可以使用一个 Int 数组来表达。数组的长度由一个 finalSquare 常量储存，用来初始化数组和检测最终胜利条件。游戏盘面由 26 个 Int 0 值初始化，而不是 25 个（由 0 到 25，一共 26 个）：

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let finalSquare = 25
var board = [Int](repeating: 0, count: finalSquare + 1)

一些方格被设置成特定的值来表示有蛇或者梯子。梯子底部的方格是一个正值，使你可以向上移动，蛇头处的方格是一个负值，会让你向下移动：

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board[03] = +08; board[06] = +11; board[09] = +09; board[10] = +02
board[14] = -10; board[19] = -11; board[22] = -02; board[24] = -08

3 号方格是梯子的底部，会让你向上移动到 11 号方格，我们使用 board[03] 等于 +08（来表示 11 和 3 之间的差值）。为了对齐语句，这里使用了一元正运算符（+i）和一元负运算符（-i），并且小于 10 的数字都使用 0 补齐（这些语法的技巧不是必要的，只是为了让代码看起来更加整洁）。

玩家由左下角空白处编号为 0 的方格开始游戏。玩家第一次掷骰子后才会进入游戏盘面：

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var square = 0
var diceRoll = 0
while square < finalSquare {
    // 掷骰子
    diceRoll += 1
    if diceRoll == 7 { diceRoll = 1 }
    // 根据点数移动
    square += diceRoll
    if square < board.count {
        // 如果玩家还在棋盘上，顺着梯子爬上去或者顺着蛇滑下去
        square += board[square]
    }
}
print("Game over!")

本例中使用了最简单的方法来模拟掷骰子。diceRoll 的值并不是一个随机数，而是以 0 为初始值，之后每一次 while 循环，diceRoll 的值增加 1 ，然后检测是否超出了最大值。当 diceRoll 的值等于 7 时，就超过了骰子的最大值，会被重置为 1。所以 diceRoll 的取值顺序会一直是 1，2，3，4，5，6，1，2 等。

掷完骰子后，玩家向前移动 diceRoll 个方格，如果玩家移动超过了第 25 个方格，这个时候游戏将会结束，为了应对这种情况，代码会首先判断 square 的值是否小于 board 的 count 属性，只有小于才会在 board[square] 上增加 square，来向前或向后移动（遇到了梯子或者蛇）。

注意

如果没有这个检测（square < board.count），board[square] 可能会越界访问 board 数组，导致运行时错误。

当本轮 while 循环运行完毕，会再检测循环条件是否需要再运行一次循环。如果玩家移动到或者超过第 25 个方格，循环条件结果为 false，此时游戏结束。

while 循环比较适合本例中的这种情况，因为在 while 循环开始时，我们并不知道游戏要跑多久，只有在达成指定条件时循环才会结束。

Repeat-While

while 循环的另外一种形式是 repeat-while，它和 while 的区别是在判断循环条件之前，先执行一次循环的代码块。然后重复循环直到条件为 false。

注意

Swift 语言的 repeat-while 循环和其他语言中的 do-while 循环是类似的。

下面是 repeat-while 循环的一般格式：

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repeat {
    statements
} while condition

还是蛇和梯子的游戏，使用 repeat-while 循环来替代 while 循环。finalSquare、board、square 和 diceRoll 的值初始化同 while 循环时一样：

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let finalSquare = 25
var board = [Int](repeating: 0, count: finalSquare + 1)
board[03] = +08; board[06] = +11; board[09] = +09; board[10] = +02
board[14] = -10; board[19] = -11; board[22] = -02; board[24] = -08
var square = 0
var diceRoll = 0

repeat-while 的循环版本，循环中第一步就需要去检测是否在梯子或者蛇的方块上。没有梯子会让玩家直接上到第 25 个方格，所以玩家不会通过梯子直接赢得游戏。这样在循环开始时先检测是否踩在梯子或者蛇上是安全的。

游戏开始时，玩家在第 0 个方格上，board[0] 一直等于 0， 不会有什么影响：

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repeat {
    // 顺着梯子爬上去或者顺着蛇滑下去
    square += board[square]
    // 掷骰子
    diceRoll += 1
    if diceRoll == 7 { diceRoll = 1 }
    // 根据点数移动
    square += diceRoll
} while square < finalSquare
print("Game over!")

检测完玩家是否踩在梯子或者蛇上之后，开始掷骰子，然后玩家向前移动 diceRoll 个方格，本轮循环结束。

循环条件（while square < finalSquare）和 while 方式相同，但是只会在循环结束后进行计算。在这个游戏中，repeat-while 表现得比 while 循环更好。repeat-while 方式会在条件判断 square 没有超出后直接运行 square += board[square]，这种方式可以比起前面 while 循环的版本，可以省去数组越界的检查。

条件语句

根据特定的条件执行特定的代码通常是十分有用的。当错误发生时，你可能想运行额外的代码；或者，当值太大或太小时，向用户显示一条消息。要实现这些功能，你就需要使用条件语句。

Swift 提供两种类型的条件语句：if 语句和 switch 语句。通常，当条件较为简单且可能的情况很少时，使用 if 语句。而 switch 语句更适用于条件较复杂、有更多排列组合的时候。并且 switch 在需要用到模式匹配（pattern-matching）的情况下会更有用。

If

if 语句最简单的形式就是只包含一个条件，只有该条件为 true 时，才执行相关代码：

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var temperatureInFahrenheit = 30
if temperatureInFahrenheit <= 32 {
    print("It's very cold. Consider wearing a scarf.")
}
// 输出“It's very cold. Consider wearing a scarf.”

上面的例子会判断温度是否小于等于 32 华氏度（水的冰点）。如果是，则打印一条消息；否则，不打印任何消息，继续执行 if 块后面的代码。

当然，if 语句允许二选一执行，叫做 else 从句。也就是当条件为 false 时，执行 else 语句：

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temperatureInFahrenheit = 40
if temperatureInFahrenheit <= 32 {
    print("It's very cold. Consider wearing a scarf.")
} else {
    print("It's not that cold. Wear a t-shirt.")
}
// 输出“It's not that cold. Wear a t-shirt.”

显然，这两条分支中总有一条会被执行。由于温度已升至 40 华氏度，不算太冷，没必要再围围巾。因此，else 分支就被触发了。

你可以把多个 if 语句链接在一起，来实现更多分支：

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temperatureInFahrenheit = 90
if temperatureInFahrenheit <= 32 {
    print("It's very cold. Consider wearing a scarf.")
} else if temperatureInFahrenheit >= 86 {
    print("It's really warm. Don't forget to wear sunscreen.")
} else {
    print("It's not that cold. Wear a t-shirt.")
}
// 输出“It's really warm. Don't forget to wear sunscreen.”

在上面的例子中，额外的 if 语句用于判断是不是特别热。而最后的 else 语句被保留了下来，用于打印既不冷也不热时的消息。

实际上，当不需要完整判断情况的时候，最后的 else 语句是可选的：

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temperatureInFahrenheit = 72
if temperatureInFahrenheit <= 32 {
    print("It's very cold. Consider wearing a scarf.")
} else if temperatureInFahrenheit >= 86 {
    print("It's really warm. Don't forget to wear sunscreen.")
}

在这个例子中，由于既不冷也不热，所以不会触发 if 或 else if 分支，也就不会打印任何消息。

Switch

switch 语句会尝试把某个值与若干个模式（pattern）进行匹配。根据第一个匹配成功的模式，switch 语句会执行对应的代码。当有可能的情况较多时，通常用 switch 语句替换 if 语句。

switch 语句最简单的形式就是把某个值与一个或若干个相同类型的值作比较：

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switch some value to consider {
case value 1:
    respond to value 1
case value 2,
    value 3:
    respond to value 2 or 3
default:
    otherwise, do something else
}

switch 语句由多个 case 构成，每个由 case 关键字开始。为了匹配某些更特定的值，Swift 提供了几种方法来进行更复杂的模式匹配，这些模式将在本节的稍后部分提到。

与 if 语句类似，每一个 case 都是代码执行的一条分支。switch 语句会决定哪一条分支应该被执行，这个流程被称作根据给定的值切换（switching）。

switch 语句必须是完备的。这就是说，每一个可能的值都必须至少有一个 case 分支与之对应。在某些不可能涵盖所有值的情况下，你可以使用默认（default）分支来涵盖其它所有没有对应的值，这个默认分支必须在 switch 语句的最后面。

下面的例子使用 switch 语句来匹配一个名为 someCharacter 的小写字符：

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let someCharacter: Character = "z"
switch someCharacter {
case "a":
    print("The first letter of the alphabet")
case "z":
    print("The last letter of the alphabet")
default:
    print("Some other character")
}
// 输出“The last letter of the alphabet”

在这个例子中，第一个 case 分支用于匹配第一个英文字母 a，第二个 case 分支用于匹配最后一个字母 z。因为 switch 语句必须有一个 case 分支用于覆盖所有可能的字符，而不仅仅是所有的英文字母，所以 switch 语句使用 default 分支来匹配除了 a 和 z 外的所有值，这个分支保证了 swith 语句的完备性。

不存在隐式的贯穿

与 C 和 Objective-C 中的 switch 语句不同，在 Swift 中，当匹配的 case 分支中的代码执行完毕后，程序会终止 switch 语句，而不会继续执行下一个 case 分支。这也就是说，不需要在 case 分支中显式地使用 break 语句。这使得 switch 语句更安全、更易用，也避免了漏写 break 语句导致多个语言被执行的错误。

注意

虽然在 Swift 中 break 不是必须的，但你依然可以在 case 分支中的代码执行完毕前使用 break 跳出，详情请参见 Switch 语句中的 break。

每一个 case 分支都必须包含至少一条语句。像下面这样书写代码是无效的，因为第一个 case 分支是空的：

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let anotherCharacter: Character = "a"
switch anotherCharacter {
case "a": // 无效，这个分支下面没有语句
case "A":
    print("The letter A")
default:
    print("Not the letter A")
}
// 这段代码会报编译错误

不像 C 语言里的 switch 语句，在 Swift 中，switch 语句不会一起匹配 "a" 和 "A"。相反的，上面的代码会引起编译期错误：case "a": 不包含任何可执行语句——这就避免了意外地从一个 case 分支贯穿到另外一个，使得代码更安全、也更直观。

为了让单个 case 同时匹配 a 和 A，可以将这个两个值组合成一个复合匹配，并且用逗号分开：

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let anotherCharacter: Character = "a"
switch anotherCharacter {
case "a", "A":
    print("The letter A")
default:
    print("Not the letter A")
}
// 输出“The letter A”

为了可读性，符合匹配可以写成多行形式，详情请参考 复合匹配

注意

如果想要显式贯穿 case 分支，请使用 fallthrough 语句，详情请参考 贯穿。

区间匹配

case 分支的模式也可以是一个值的区间。下面的例子展示了如何使用区间匹配来输出任意数字对应的自然语言格式：

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let approximateCount = 62
let countedThings = "moons orbiting Saturn"
let naturalCount: String
switch approximateCount {
case 0:
    naturalCount = "no"
case 1..<5:
    naturalCount = "a few"
case 5..<12:
    naturalCount = "several"
case 12..<100:
    naturalCount = "dozens of"
case 100..<1000:
    naturalCount = "hundreds of"
default:
    naturalCount = "many"
}
print("There are \(naturalCount) \(countedThings).")
// 输出“There are dozens of moons orbiting Saturn.”

在上例中，approximateCount 在一个 switch 声明中被评估。每一个 case 都与之进行比较。因为 approximateCount 落在了 12 到 100 的区间，所以 naturalCount 等于 "dozens of" 值，并且此后的执行跳出了 switch 语句。

元组

我们可以使用元组在同一个 switch 语句中测试多个值。元组中的元素可以是值，也可以是区间。另外，使用下划线（_）来匹配所有可能的值。

下面的例子展示了如何使用一个 (Int, Int) 类型的元组来分类下图中的点 (x, y)：

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let somePoint = (1, 1)
switch somePoint {
case (0, 0):
    print("\(somePoint) is at the origin")
case (_, 0):
    print("\(somePoint) is on the x-axis")
case (0, _):
    print("\(somePoint) is on the y-axis")
case (-2...2, -2...2):
    print("\(somePoint) is inside the box")
default:
    print("\(somePoint) is outside of the box")
}
// 输出“(1, 1) is inside the box”

在上面的例子中，switch 语句会判断某个点是否是原点 (0, 0)，是否在红色的 x 轴上，是否在橘黄色的 y 轴上，是否在一个以原点为中心的4x4的蓝色矩形里，或者在这个矩形外面。

不像 C 语言，Swift 允许多个 case 匹配同一个值。实际上，在这个例子中，点 (0, 0)可以匹配所有四个 case。但是，如果存在多个匹配，那么只会执行第一个被匹配到的 case 分支。考虑点 (0, 0)会首先匹配 case (0, 0)，因此剩下的能够匹配的分支都会被忽视掉。

值绑定（Value Bindings）

case 分支允许将匹配的值声明为临时常量或变量，并且在 case 分支体内使用 —— 这种行为被称为值绑定（value binding），因为匹配的值在 case 分支体内，与临时的常量或变量绑定。

下面的例子将下图中的点 (x, y)，使用 (Int, Int) 类型的元组表示，然后分类表示：

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let anotherPoint = (2, 0)
switch anotherPoint {
case (let x, 0):
    print("on the x-axis with an x value of \(x)")
case (0, let y):
    print("on the y-axis with a y value of \(y)")
case let (x, y):
    print("somewhere else at (\(x), \(y))")
}
// 输出“on the x-axis with an x value of 2”

在上面的例子中，switch 语句会判断某个点是否在红色的 x 轴上，是否在橘黄色的 y 轴上，或者不在坐标轴上。

这三个 case 都声明了常量 x 和 y 的占位符，用于临时获取元组 anotherPoint 的一个或两个值。第一个 case ——case (let x, 0) 将匹配一个纵坐标为 0 的点，并把这个点的横坐标赋给临时的常量 x。类似的，第二个 case ——case (0, let y) 将匹配一个横坐标为 0 的点，并把这个点的纵坐标赋给临时的常量 y。

一旦声明了这些临时的常量，它们就可以在其对应的 case 分支里使用。在这个例子中，它们用于打印给定点的类型。

请注意，这个 switch 语句不包含默认分支。这是因为最后一个 case ——case let(x, y) 声明了一个可以匹配余下所有值的元组。这使得 switch 语句已经完备了，因此不需要再书写默认分支。

Where

case 分支的模式可以使用 where 语句来判断额外的条件。

下面的例子把下图中的点 (x, y)进行了分类：

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let yetAnotherPoint = (1, -1)
switch yetAnotherPoint {
case let (x, y) where x == y:
    print("(\(x), \(y)) is on the line x == y")
case let (x, y) where x == -y:
    print("(\(x), \(y)) is on the line x == -y")
case let (x, y):
    print("(\(x), \(y)) is just some arbitrary point")
}
// 输出“(1, -1) is on the line x == -y”

在上面的例子中，switch 语句会判断某个点是否在绿色的对角线 x == y 上，是否在紫色的对角线 x == -y 上，或者不在对角线上。

这三个 case 都声明了常量 x 和 y 的占位符，用于临时获取元组 yetAnotherPoint 的两个值。这两个常量被用作 where 语句的一部分，从而创建一个动态的过滤器（filter）。当且仅当 where 语句的条件为 true 时，匹配到的 case 分支才会被执行。

就像是值绑定中的例子，由于最后一个 case 分支匹配了余下所有可能的值，switch 语句就已经完备了，因此不需要再书写默认分支。

复合型 Cases

当多个条件可以使用同一种方法来处理时，可以将这几种可能放在同一个 case 后面，并且用逗号隔开。当 case 后面的任意一种模式匹配的时候，这条分支就会被匹配。并且，如果匹配列表过长，还可以分行书写：

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let someCharacter: Character = "e"
switch someCharacter {
case "a", "e", "i", "o", "u":
    print("\(someCharacter) is a vowel")
case "b", "c", "d", "f", "g", "h", "j", "k", "l", "m",
     "n", "p", "q", "r", "s", "t", "v", "w", "x", "y", "z":
    print("\(someCharacter) is a consonant")
default:
    print("\(someCharacter) is not a vowel or a consonant")
}
// 输出“e is a vowel”

这个 switch 语句中的第一个 case，匹配了英语中的五个小写元音字母。相似的，第二个 case 匹配了英语中所有的小写辅音字母。最终，default 分支匹配了其它所有字符。

复合匹配同样可以包含值绑定。复合匹配里所有的匹配模式，都必须包含相同的值绑定。并且每一个绑定都必须获取到相同类型的值。这保证了，无论复合匹配中的哪个模式发生了匹配，分支体内的代码，都能获取到绑定的值，并且绑定的值都有一样的类型。

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let stillAnotherPoint = (9, 0)
switch stillAnotherPoint {
case (let distance, 0), (0, let distance):
    print("On an axis, \(distance) from the origin")
default:
    print("Not on an axis")
}
// 输出“On an axis, 9 from the origin”

上面的 case 有两个模式：(let distance, 0) 匹配了在 x 轴上的值，(0, let distance) 匹配了在 y 轴上的值。两个模式都绑定了 distance，并且 distance 在两种模式下，都是整型——这意味着分支体内的代码，只要 case 匹配，都可以获取到 distance 值。

控制转移语句

控制转移语句改变你代码的执行顺序，通过它可以实现代码的跳转。Swift 有五种控制转移语句：

• continue
• break
• fallthrough
• return
• throw

我们将会在下面讨论 continue、break 和 fallthrough 语句。return 语句将会在 函数 章节讨论，throw 语句会在 错误抛出 章节讨论。

Continue

continue 语句告诉一个循环体立刻停止本次循环，重新开始下次循环。就好像在说“本次循环我已经执行完了”，但是并不会离开整个循环体。

下面的例子把一个小写字符串中的元音字母和空格字符移除，生成了一个含义模糊的短句：

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let puzzleInput = "great minds think alike"
var puzzleOutput = ""
for character in puzzleInput {
    switch character {
    case "a", "e", "i", "o", "u", " ":
        continue
    default:
        puzzleOutput.append(character)
    }
}
print(puzzleOutput)
    // 输出“grtmndsthnklk”

在上面的代码中，只要匹配到元音字母或者空格字符，就调用 continue 语句，使本次循环结束，重新开始下次循环。这种行为使 switch 匹配到元音字母和空格字符时不做处理，而不是让每一个匹配到的字符都被打印。

Break

break 语句会立刻结束整个控制流的执行。break 可以在 switch 或循环语句中使用，用来提前结束 switch 或循环语句。

循环语句中的 break

当在一个循环体中使用 break 时，会立刻中断该循环体的执行，然后跳转到表示循环体结束的大括号（}）后的第一行代码。不会再有本次循环的代码被执行，也不会再有下次的循环产生。

Switch 语句中的 break

当在一个 switch 代码块中使用 break 时，会立即中断该 switch 代码块的执行，并且跳转到表示 switch 代码块结束的大括号（}）后的第一行代码。

这种特性可以被用来匹配或者忽略一个或多个分支。因为 Swift 的 switch 需要包含所有的分支而且不允许有为空的分支，有时为了使你的意图更明显，需要特意匹配或者忽略某个分支。那么当你想忽略某个分支时，可以在该分支内写上 break 语句。当那个分支被匹配到时，分支内的 break 语句立即结束 switch 代码块。

注意

当一个 switch 分支仅仅包含注释时，会被报编译时错误。注释不是代码语句而且也不能让 switch 分支达到被忽略的效果。你应该使用 break 来忽略某个分支。

下面的例子通过 switch 来判断一个 Character 值是否代表下面四种语言之一。为了简洁，多个值被包含在了同一个分支情况中。

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let numberSymbol: Character = "三"  // 简体中文里的数字 3
var possibleIntegerValue: Int?
switch numberSymbol {
case "1", "١", "一", "๑":
    possibleIntegerValue = 1
case "2", "٢", "二", "๒":
    possibleIntegerValue = 2
case "3", "٣", "三", "๓":
    possibleIntegerValue = 3
case "4", "٤", "四", "๔":
    possibleIntegerValue = 4
default:
    break
}
if let integerValue = possibleIntegerValue {
    print("The integer value of \(numberSymbol) is \(integerValue).")
} else {
    print("An integer value could not be found for \(numberSymbol).")
}
// 输出“The integer value of 三 is 3.”

这个例子检查 numberSymbol 是否是拉丁，阿拉伯，中文或者泰语中的 1 到 4 之一。如果被匹配到，该 switch 分支语句给 Int? 类型变量 possibleIntegerValue 设置一个整数值。

当 switch 代码块执行完后，接下来的代码通过使用可选绑定来判断 possibleIntegerValue 是否曾经被设置过值。因为是可选类型的缘故，possibleIntegerValue 有一个隐式的初始值 nil，所以仅仅当 possibleIntegerValue 曾被 switch 代码块的前四个分支中的某个设置过一个值时，可选的绑定才会被判定为成功。

在上面的例子中，想要把 Character 所有的的可能性都枚举出来是不现实的，所以使用 default 分支来包含所有上面没有匹配到字符的情况。由于这个 default 分支不需要执行任何动作，所以它只写了一条 break 语句。一旦落入到 default 分支中后，break 语句就完成了该分支的所有代码操作，代码继续向下，开始执行 if let 语句。

贯穿（Fallthrough）

在 Swift 里，switch 语句不会从上一个 case 分支跳转到下一个 case 分支中。相反，只要第一个匹配到的 case 分支完成了它需要执行的语句，整个 switch 代码块完成了它的执行。相比之下，C 语言要求你显式地插入 break 语句到每个 case 分支的末尾来阻止自动落入到下一个 case 分支中。Swift 的这种避免默认落入到下一个分支中的特性意味着它的 switch 功能要比 C 语言的更加清晰和可预测，可以避免无意识地执行多个 case 分支从而引发的错误。

如果你确实需要 C 风格的贯穿的特性，你可以在每个需要该特性的 case 分支中使用 fallthrough 关键字。下面的例子使用 fallthrough 来创建一个数字的描述语句。

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let integerToDescribe = 5
var description = "The number \(integerToDescribe) is"
switch integerToDescribe {
case 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19:
    description += " a prime number, and also"
    fallthrough
default:
    description += " an integer."
}
print(description)
// 输出“The number 5 is a prime number, and also an integer.”

这个例子定义了一个 String 类型的变量 description 并且给它设置了一个初始值。函数使用 switch 逻辑来判断 integerToDescribe 变量的值。当 integerToDescribe 的值属于列表中的质数之一时，该函数在 description 后添加一段文字，来表明这个数字是一个质数。然后它使用 fallthrough 关键字来“贯穿”到 default 分支中。default 分支在 description 的最后添加一段额外的文字，至此 switch 代码块执行完了。

如果 integerToDescribe 的值不属于列表中的任何质数，那么它不会匹配到第一个 switch 分支。而这里没有其他特别的分支情况，所以 integerToDescribe 匹配到 default 分支中。

当 switch 代码块执行完后，使用 print(_:separator:terminator:) 函数打印该数字的描述。在这个例子中，数字 5 被准确的识别为了一个质数。

注意

fallthrough 关键字不会检查它下一个将会落入执行的 case 中的匹配条件。fallthrough 简单地使代码继续连接到下一个 case 中的代码，这和 C 语言标准中的 switch 语句特性是一样的。

带标签的语句

在 Swift 中，你可以在循环体和条件语句中嵌套循环体和条件语句来创造复杂的控制流结构。并且，循环体和条件语句都可以使用 break 语句来提前结束整个代码块。因此，显式地指明 break 语句想要终止的是哪个循环体或者条件语句，会很有用。类似地，如果你有许多嵌套的循环体，显式指明 continue 语句想要影响哪一个循环体也会非常有用。

为了实现这个目的，你可以使用标签（statement label）来标记一个循环体或者条件语句，对于一个条件语句，你可以使用 break 加标签的方式，来结束这个被标记的语句。对于一个循环语句，你可以使用 break 或者 continue 加标签，来结束或者继续这条被标记语句的执行。

声明一个带标签的语句是通过在该语句的关键词的同一行前面放置一个标签，作为这个语句的前导关键字（introducor keyword），并且该标签后面跟随一个冒号。下面是一个针对 while 循环体的标签语法，同样的规则适用于所有的循环体和条件语句。

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label name: while condition {
    statements
}

下面的例子是前面章节中蛇和梯子的适配版本，在此版本中，我们将使用一个带有标签的 while 循环体中调用 break 和 continue 语句。这次，游戏增加了一条额外的规则：

• 为了获胜，你必须刚好落在第 25 个方块中。

如果某次掷骰子使你的移动超出第 25 个方块，你必须重新掷骰子，直到你掷出的骰子数刚好使你能落在第 25 个方块中。

游戏的棋盘和之前一样：

finalSquare、board、square 和 diceRoll 值被和之前一样的方式初始化：

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let finalSquare = 25
var board = [Int](repeating: 0, count: finalSquare + 1)
board[03] = +08; board[06] = +11; board[09] = +09; board[10] = +02
board[14] = -10; board[19] = -11; board[22] = -02; board[24] = -08
var square = 0
var diceRoll = 0

这个版本的游戏使用 while 循环和 switch 语句来实现游戏的逻辑。while 循环有一个标签名 gameLoop，来表明它是游戏的主循环。

该 while 循环体的条件判断语句是 while square !=finalSquare，这表明你必须刚好落在方格25中。

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gameLoop: while square != finalSquare {
    diceRoll += 1
    if diceRoll == 7 { diceRoll = 1 }
    switch square + diceRoll {
    case finalSquare:
        // 骰子数刚好使玩家移动到最终的方格里，游戏结束。
        break gameLoop
    case let newSquare where newSquare > finalSquare:
        // 骰子数将会使玩家的移动超出最后的方格，那么这种移动是不合法的，玩家需要重新掷骰子
        continue gameLoop
    default:
        // 合法移动，做正常的处理
        square += diceRoll
        square += board[square]
    }
}
print("Game over!")

每次循环迭代开始时掷骰子。与之前玩家掷完骰子就立即移动不同，这里使用了 switch 语句来考虑每次移动可能产生的结果，从而决定玩家本次是否能够移动。

• 如果骰子数刚好使玩家移动到最终的方格里，游戏结束。break gameLoop 语句跳转控制去执行 while 循环体后的第一行代码，意味着游戏结束。
• 如果骰子数将会使玩家的移动超出最后的方格，那么这种移动是不合法的，玩家需要重新掷骰子。continue gameLoop 语句结束本次 while 循环，开始下一次循环。
• 在剩余的所有情况中，骰子数产生的都是合法的移动。玩家向前移动 diceRoll 个方格，然后游戏逻辑再处理玩家当前是否处于蛇头或者梯子的底部。接着本次循环结束，控制跳转到 while 循环体的条件判断语句处，再决定是否需要继续执行下次循环。

注意

如果上述的 break 语句没有使用 gameLoop 标签，那么它将会中断 switch 语句而不是 while 循环。使用 gameLoop 标签清晰的表明了 break 想要中断的是哪个代码块。

同时请注意，当调用 continue gameLoop 去跳转到下一次循环迭代时，这里使用 gameLoop 标签并不是严格必须的。因为在这个游戏中，只有一个循环体，所以 continue 语句会影响到哪个循环体是没有歧义的。然而，continue 语句使用 gameLoop 标签也是没有危害的。这样做符合标签的使用规则，同时参照旁边的 break gameLoop，能够使游戏的逻辑更加清晰和易于理解。

提前退出

像 if 语句一样，guard 的执行取决于一个表达式的布尔值。我们可以使用 guard 语句来要求条件必须为真时，以执行 guard 语句后的代码。不同于 if 语句，一个 guard 语句总是有一个 else 从句，如果条件不为真则执行 else 从句中的代码。

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func greet(person: [String: String]) {
    guard let name = person["name"] else {
        return
    }

    print("Hello \(name)!")

    guard let location = person["location"] else {
        print("I hope the weather is nice near you.")
        return
    }

    print("I hope the weather is nice in \(location).")
}

greet(person: ["name": "John"])
// 输出“Hello John!”
// 输出“I hope the weather is nice near you.”
greet(person: ["name": "Jane", "location": "Cupertino"])
// 输出“Hello Jane!”
// 输出“I hope the weather is nice in Cupertino.”

如果 guard 语句的条件被满足，则继续执行 guard 语句大括号后的代码。将变量或者常量的可选绑定作为 guard 语句的条件，都可以保护 guard 语句后面的代码。

如果条件不被满足，在 else 分支上的代码就会被执行。这个分支必须转移控制以退出 guard 语句出现的代码段。它可以用控制转移语句如 return、break、continue 或者 throw 做这件事，或者调用一个不返回的方法或函数，例如 fatalError()。

相比于可以实现同样功能的 if 语句，按需使用 guard 语句会提升我们代码的可读性。它可以使你的代码连贯的被执行而不需要将它包在 else 块中，它可以使你在紧邻条件判断的地方，处理违规的情况。

检测 API 可用性

Swift 内置支持检查 API 可用性，这可以确保我们不会在当前部署机器上，不小心地使用了不可用的 API。

编译器使用 SDK 中的可用信息来验证我们的代码中使用的所有 API 在项目指定的部署目标上是否可用。如果我们尝试使用一个不可用的 API，Swift 会在编译时报错。

我们在 if 或 guard 语句中使用 可用性条件（availability condition)去有条件的执行一段代码，来在运行时判断调用的 API 是否可用。编译器使用从可用性条件语句中获取的信息去验证，在这个代码块中调用的 API 是否可用。

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if #available(iOS 10, macOS 10.12, *) {
    // 在 iOS 使用 iOS 10 的 API, 在 macOS 使用 macOS 10.12 的 API
} else {
    // 使用先前版本的 iOS 和 macOS 的 API
}

以上可用性条件指定，if 语句的代码块仅仅在 iOS 10 或 macOS 10.12 及更高版本才运行。最后一个参数，*，是必须的，用于指定在所有其它平台中，如果版本号高于你的设备指定的最低版本，if 语句的代码块将会运行。

在它一般的形式中，可用性条件使用了一个平台名字和版本的列表。平台名字可以是 iOS，macOS，watchOS 和 tvOS——请访问 声明属性 来获取完整列表。除了指定像 iOS 8 或 macOS 10.10 的大版本号，也可以指定像 iOS 11.2.6 以及 macOS 10.13.3 的小版本号。

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if #available(平台名称 版本号, ..., *) {
    APIs 可用，语句将执行
} else {
    APIs 不可用，语句将不执行
}

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集合类型

Swift 语言提供 Arrays、Sets 和 Dictionaries 三种基本的集合类型用来存储集合数据。数组（Arrays）是有序数据的集。集合（Sets）是无序无重复数据的集。字典（Dictionaries）是无序的键值对的集。

Swift 语言中的 Arrays、Sets 和 Dictionaries 中存储的数据值类型必须明确。这意味着我们不能把错误的数据类型插入其中。同时这也说明你完全可以对取回值的类型非常放心。

注意

Swift 的 Arrays、Sets 和 Dictionaries 类型被实现为泛型集合。更多关于泛型类型和集合，参见 泛型 章节。

集合的可变性

如果创建一个 Arrays、Sets 或 Dictionaries 并且把它分配成一个变量，这个集合将会是可变的。这意味着你可以在创建之后添加更多或移除已存在的数据项，或者改变集合中的数据项。如果我们把 Arrays、Sets 或 Dictionaries 分配成常量，那么它就是不可变的，它的大小和内容都不能被改变。

注意

在我们不需要改变集合的时候创建不可变集合是很好的实践。如此 Swift 编译器可以优化我们创建的集合。

数组（Arrays）

数组使用有序列表存储同一类型的多个值。相同的值可以多次出现在一个数组的不同位置中。

注意

Swift 的 Array 类型被桥接到 Foundation 中的 NSArray 类。更多关于在 Foundation 和 Cocoa 中使用 Array 的信息，参见 Using Swift with Cocoa and Obejective-C(Swift 4.1) 中 使用 Cocoa 数据类型 部分。

数组的简单语法

写 Swift 数组应该遵循像 Array<Element> 这样的形式，其中 Element 是这个数组中唯一允许存在的数据类型。我们也可以使用像 [Element] 这样的简单语法。尽管两种形式在功能上是一样的，但是推荐较短的那种，而且在本文中都会使用这种形式来使用数组。

创建一个空数组

我们可以使用构造语法来创建一个由特定数据类型构成的空数组：

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var someInts = [Int]()
print("someInts is of type [Int] with \(someInts.count) items.")
// 打印“someInts is of type [Int] with 0 items.”

注意，通过构造函数的类型，someInts 的值类型被推断为 [Int]。

或者，如果代码上下文中已经提供了类型信息，例如一个函数参数或者一个已经定义好类型的常量或者变量，我们可以使用空数组语句创建一个空数组，它的写法很简单：[]（一对空方括号）：

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someInts.append(3)
// someInts 现在包含一个 Int 值
someInts = []
// someInts 现在是空数组，但是仍然是 [Int] 类型的。

创建一个带有默认值的数组

Swift 中的 Array 类型还提供一个可以创建特定大小并且所有数据都被默认的构造方法。我们可以把准备加入新数组的数据项数量（count）和适当类型的初始值（repeating）传入数组构造函数：

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var threeDoubles = Array(repeating: 0.0, count: 3)
// threeDoubles 是一种 [Double] 数组，等价于 [0.0, 0.0, 0.0]

通过两个数组相加创建一个数组

我们可以使用加法操作符（+）来组合两种已存在的相同类型数组。新数组的数据类型会被从两个数组的数据类型中推断出来：

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var anotherThreeDoubles = Array(repeating: 2.5, count: 3)
// anotherThreeDoubles 被推断为 [Double]，等价于 [2.5, 2.5, 2.5]

var sixDoubles = threeDoubles + anotherThreeDoubles
// sixDoubles 被推断为 [Double]，等价于 [0.0, 0.0, 0.0, 2.5, 2.5, 2.5]

用数组字面量构造数组

我们可以使用数组字面量来进行数组构造，这是一种用一个或者多个数值构造数组的简单方法。数组字面量是一系列由逗号分割并由方括号包含的数值：

[value 1, value 2, value 3]。

下面这个例子创建了一个叫做 shoppingList 并且存储 String 的数组：

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var shoppingList: [String] = ["Eggs", "Milk"]
// shoppingList 已经被构造并且拥有两个初始项。

shoppingList 变量被声明为“字符串值类型的数组“，记作 [String]。 因为这个数组被规定只有 String 一种数据结构，所以只有 String 类型可以在其中被存取。 在这里，shoppingList 数组由两个 String 值（"Eggs" 和 "Milk"）构造，并且由数组字面量定义。

注意

shoppingList 数组被声明为变量（var 关键字创建）而不是常量（let 创建）是因为以后可能会有更多的数据项被插入其中。

在这个例子中，字面量仅仅包含两个 String 值。匹配了该数组的变量声明（只能包含 String 的数组），所以这个字面量的分配过程可以作为用两个初始项来构造 shoppingList 的一种方式。

由于 Swift 的类型推断机制，当我们用字面量构造只拥有相同类型值数组的时候，我们不必把数组的类型定义清楚。shoppingList 的构造也可以这样写：

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var shoppingList = ["Eggs", "Milk"]

因为所有数组字面量中的值都是相同的类型，Swift 可以推断出 [String] 是 shoppingList 中变量的正确类型。

访问和修改数组

我们可以通过数组的方法和属性来访问和修改数组，或者使用下标语法。

可以使用数组的只读属性 count 来获取数组中的数据项数量：

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print("The shopping list contains \(shoppingList.count) items.")
// 输出“The shopping list contains 2 items.”（这个数组有2个项）

使用布尔属性 isEmpty 作为一个缩写形式去检查 count 属性是否为 0：

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if shoppingList.isEmpty {
    print("The shopping list is empty.")
} else {
    print("The shopping list is not empty.")
}
// 打印“The shopping list is not empty.”（shoppinglist 不是空的）

也可以使用 append(_:) 方法在数组后面添加新的数据项：

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shoppingList.append("Flour")
// shoppingList 现在有3个数据项，有人在摊煎饼

除此之外，使用加法赋值运算符（+=）也可以直接在数组后面添加一个或多个拥有相同类型的数据项：

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shoppingList += ["Baking Powder"]
// shoppingList 现在有四项了
shoppingList += ["Chocolate Spread", "Cheese", "Butter"]
// shoppingList 现在有七项了

可以直接使用下标语法来获取数组中的数据项，把我们需要的数据项的索引值放在直接放在数组名称的方括号中：

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var firstItem = shoppingList[0]
// 第一项是“Eggs”

注意

第一项在数组中的索引值是 0 而不是 1。 Swift 中的数组索引总是从零开始。

我们也可以用下标来改变某个已有索引值对应的数据值：

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shoppingList[0] = "Six eggs"
// 其中的第一项现在是“Six eggs”而不是“Eggs”

还可以利用下标来一次改变一系列数据值，即使新数据和原有数据的数量是不一样的。下面的例子把 "Chocolate Spread"、"Cheese" 和 "Butter" 替换为 "Bananas" 和 "Apples"：

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shoppingList[4...6] = ["Bananas", "Apples"]
// shoppingList 现在有6项

注意

不可以用下标访问的形式去在数组尾部添加新项。

调用数组的 insert(_:at:) 方法来在某个具体索引值之前添加数据项：

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shoppingList.insert("Maple Syrup", at: 0)
// shoppingList 现在有7项
// 现在是这个列表中的第一项是“Maple Syrup”

这次 insert(_:at:) 方法调用把值为 "Maple Syrup" 的新数据项插入列表的最开始位置，并且使用 0 作为索引值。

类似的我们可以使用 remove(at:) 方法来移除数组中的某一项。这个方法把数组在特定索引值中存储的数据项移除并且返回这个被移除的数据项（我们不需要的时候就可以无视它）：

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let mapleSyrup = shoppingList.remove(at: 0)
// 索引值为0的数据项被移除
// shoppingList 现在只有6项，而且不包括 Maple Syrup
// mapleSyrup 常量的值等于被移除数据项“Maple Syrup”的值

注意

如果我们试着对索引越界的数据进行检索或者设置新值的操作，会引发一个运行期错误。我们可以使用索引值和数组的 count 属性进行比较来在使用某个索引之前先检验是否有效。除了当 count 等于 0 时（说明这是个空数组），最大索引值一直是 count - 1，因为数组都是零起索引。

数据项被移除后数组中的空出项会被自动填补，所以现在索引值为 0 的数据项的值再次等于 "Six eggs"：

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firstItem = shoppingList[0]
// firstItem 现在等于“Six eggs”

如果我们只想把数组中的最后一项移除，可以使用 removeLast() 方法而不是 remove(at:) 方法来避免我们需要获取数组的 count 属性。就像后者一样，前者也会返回被移除的数据项：

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let apples = shoppingList.removeLast()
// 数组的最后一项被移除了
// shoppingList 现在只有5项，不包括 Apples
// apples 常量的值现在等于“Apples”字符串

数组的遍历

我们可以使用 for-in 循环来遍历所有数组中的数据项：

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for item in shoppingList {
    print(item)
}
// Six eggs
// Milk
// Flour
// Baking Powder
// Bananas

如果我们同时需要每个数据项的值和索引值，可以使用 enumerated() 方法来进行数组遍历。enumerated() 返回一个由每一个数据项索引值和数据值组成的元组。我们可以把这个元组分解成临时常量或者变量来进行遍历：

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for (index, value) in shoppingList.enumerated() {
    print("Item \(String(index + 1)): \(value)")
}
// Item 1: Six eggs
// Item 2: Milk
// Item 3: Flour
// Item 4: Baking Powder
// Item 5: Bananas

更多关于 for-in 循环的介绍请参见 For 循环。

集合（Sets）

*集合（Set）*用来存储相同类型并且没有确定顺序的值。当集合元素顺序不重要时或者希望确保每个元素只出现一次时可以使用集合而不是数组。

注意 Swift 的 Set 类型被桥接到 Foundation 中的 NSSet 类。

关于使用 Foundation 和 Cocoa 中 Set 的知识，参见 Using Swift with Cocoa and Obejective-C(Swift 4.1) 中使用 Cocoa 数据类型部分。

集合类型的哈希值

一个类型为了存储在集合中，该类型必须是可哈希化的——也就是说，该类型必须提供一个方法来计算它的哈希值。一个哈希值是 Int 类型的，相等的对象哈希值必须相同，比如 a==b,因此必须 a.hashValue == b.hashValue。

Swift 的所有基本类型（比如 String、Int、Double 和 Bool）默认都是可哈希化的，可以作为集合的值的类型或者字典的键的类型。没有关联值的枚举成员值（在 枚举 有讲述）默认也是可哈希化的。

注意

你可以使用你自定义的类型作为集合的值的类型或者是字典的键的类型，但你需要使你的自定义类型遵循 Swift 标准库中的 Hashable 协议。遵循 Hashable 协议的类型需要提供一个类型为 Int 的可读属性 hashValue。由类型的 hashValue 属性返回的值不需要在同一程序的不同执行周期或者不同程序之间保持相同。

因为 Hashable 协议遵循 Equatable 协议，所以遵循该协议的类型也必须提供一个“是否相等”运算符（==）的实现。这个 Equatable 协议要求任何遵循 == 实现的实例间都是一种相等的关系。也就是说，对于 a,b,c 三个值来说，== 的实现必须满足下面三种情况：

• a == a(自反性)
• a == b 意味着 b == a(对称性)
• a == b && b == c 意味着 a == c(传递性)

关于遵循协议的更多信息，请看 协议。

集合类型语法

Swift 中的 Set 类型被写为 Set<Element>，这里的 Element 表示 Set 中允许存储的类型，和数组不同的是，集合没有等价的简化形式。

创建和构造一个空的集合

你可以通过构造器语法创建一个特定类型的空集合：

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var letters = Set<Character>()
print("letters is of type Set<Character> with \(letters.count) items.")
// 打印“letters is of type Set<Character> with 0 items.”

注意

通过构造器，这里的 letters 变量的类型被推断为 Set<Character>。

此外，如果上下文提供了类型信息，比如作为函数的参数或者已知类型的变量或常量，我们可以通过一个空的数组字面量创建一个空的 Set：

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