The Swift Programming Language--语言附注--表达式

发布于:2014-06-12 18:13阅读数:

Swift 中存在四种表达式: 前缀(prefix)表达式,二元(binary)表达式,主要(primary)表达式和后缀(postfix)表达式。表达式可以返回一个值,以及运行某些逻辑(causes a side effect)。

Swift系列文章翻译自苹果的官方文档:The Swift Programming Language--Language Reference--Expressions。本篇译者:sg552(Github主页),敬请勘误。

 
本页包含内容:
前缀表达式(Prefix Expressions)
二元表达式(Binary Expressions)
赋值表达式(Assignment Operator)
三元条件运算符(Ternary Conditional Operator)
类型转换运算符(Type-Casting Operators)
主要表达式(Primary Expressions)
后缀表达式(Postfix Expressions)
 
Swift 中存在四种表达式: 前缀(prefix)表达式,二元(binary)表达式,主要(primary)表达式和后缀(postfix)表达式。表达式可以返回一个值,以及运行某些逻辑(causes a side effect)。
 
前缀表达式和二元表达式就是对某些表达式使用各种运算符(operators)。 主要表达式是最短小的表达式,它提供了获取(变量的)值的一种途径。 后缀表达式则允许你建立复杂的表达式,例如配合函数调用和成员访问。 每种表达式都在下面有详细论述~
 
表达式的语法:

expression  prefix-expression­binary-expressions­opt­

expression-list  expression­  expression­expression-list­

 
前缀表达式(Prefix Expressions)

前缀表达式由 前缀符号和表达式组成。(这个前缀符号只能接收一个参数)
 
Swift 标准库支持如下的前缀操作符:
++ 自增1 (increment)
-- 自减1 (decrement)
! 逻辑否 (Logical NOT )
~ 按位否 (Bitwise NOT )
+ 加(Unary plus)
- 减(Unary minus)
 
对于这些操作符的使用,请参见: Basic OperatorsAdvanced Operators
 
作为对上面标准库运算符的补充,你也可以对 某个函数的参数使用 '&'运算符。 更多信息,请参见: "In-Out parameters".
 
前缀表达式的语法:

prefix-expression  prefix-operator­opt­postfix-expression­

prefix-expression  in-out-expression­

in-out-expression  identifier­

 
二元表达式(Binary Expressions)

二元表达式由 "左边参数" + "二元运算符" + "右边参数" 组成, 它有如下的形式:
Swift 标准库提供了如下的二元运算符:
 
求幂相关(无结合,优先级160)
    << 按位左移(Bitwise left shift)
    >> 按位右移(Bitwise right shift)
 
乘除法相关(左结合,优先级150)
    * 乘
    / 除
    % 求余
    &* 乘法,忽略溢出( Multiply, ignoring overflow)
    &/ 除法,忽略溢出(Divide, ignoring overflow)
    &% 求余, 忽略溢出( Remainder, ignoring overflow)
    & 位与( Bitwise AND)
 
加减法相关(左结合, 优先级140)
    + 加
    - 减
    &+ Add with overflow
    &- Subtract with overflow
    | 按位或(Bitwise OR )
    ^ 按位异或(Bitwise XOR)
 
Range (无结合,优先级 135)
    .. 半闭值域 Half-closed range
    ... 全闭值域 Closed range
 
类型转换 (无结合,优先级 132)
    is 类型检查( type check)
    as 类型转换( type cast)
 
Comparative (无结合,优先级 130)
    < 小于
    <= 小于等于
    >大于
    >= 大于等于
    == 等于
    != 不等
    === 恒等于
    !== 不恒等
    ~= 模式匹配( Pattern match)
 
合取( Conjunctive) (左结合,优先级 120)
    && 逻辑与(Logical AND)
 
析取(Disjunctive) (左结合,优先级 110)
    || 逻辑或( Logical OR)
 
三元条件(Ternary Conditional )(右结合,优先级 100)
    ?: 三元条件 Ternary conditional
 
赋值 (Assignment) (右结合, 优先级 90)
    = 赋值(Assign)
    *= Multiply and assign
    /= Divide and assign
    %= Remainder and assign
    += Add and assign
    -= Subtract and assign
    <<= Left bit shift and assign
    = Right bit shift and assign
    &= Bitwise AND and assign
    ^= Bitwise XOR and assign
    |= Bitwise OR and assign
    &&= Logical AND and assign
    ||= Logical OR and assign
 
关于这些运算符(operators)的更多信息,请参见:Basic OperatorsAdvanced Operators.
 
注意:在解析时, 一个二元表达式表示为一个一级数组(a flat list), 这个数组(List)根据运算符的先后顺序,被转换成了一个tree. 例如: 2 + 3 5 首先被认为是: 2, + , 3, , 5. 随后它被转换成 tree (2 + (3 * 5))
 
二元表达式的语法

binary-expression  binary-operator­prefix-expression­

binary-expression  assignment-operator­prefix-expression­

binary-expression  conditional-operator­prefix-expression­

binary-expression  type-casting-operator­

binary-expressions  binary-expression­binary-expressions­opt­

赋值表达式(Assignment Operator)

赋值表达式会对某个给定的表达式赋值。 它有如下的形式;
就是把右边的 value 赋值给左边的 expression. 如果左边的expression 需要接收多个参数(是一个tuple ),那么右边必须也是一个具有同样数量参数的tuple. (允许嵌套的tuple)
  1. (a, _, (b, c)) = ("test", 9.45, (12, 3)) 
  2. // a is "test", b is 12, c is 3, and 9.45 is ignored 
赋值运算符不返回任何值。
 
赋值表达式的语法:assignment-operator → =­
 
三元条件运算符(Ternary Conditional Operator)

三元条件运算符 是根据条件来获取值。 形式如下:
如果 condition 是true, 那么返回 第一个表达式的值(此时不会调用第二个表达式), 否则返回第二个表达式的值(此时不会调用第一个表达式)。
 
想看三元条件运算符的例子,请参见: Ternary Conditional Operator.
 
三元条件表达式:conditional-operator  expression­
 
类型转换运算符(Type-Casting Operators)

有两种类型转换操作符: as 和 is. 它们有如下的形式:
as 运算符会把目标表达式转换成指定的类型(specified type),过程如下:
 
1.如果类型转换成功, 那么目标表达式就会返回指定类型的实例(instance). 例如:把子类(subclass)变成父类(superclass)时.
2.如果转换失败,则会抛出编译错误( compile-time error)。
3.如果上述两个情况都不是(也就是说,编译器在编译时期无法确定转换能否成功,) 那么目标表达式就会变成指定的类型的optional. (is an optional of the specified type ) 然后在运行时,如果转换成功, 目标表达式就会作为 optional的一部分来返回, 否则,目标表达式返回nil. 对应的例子是: 把一个 superclass 转换成一个 subclass.
  1. class SomeSuperType {} 
  2. class SomeType: SomeSuperType {} 
  3. class SomeChildType: SomeType {} 
  4. let s = SomeType() 
  5.   
  6. let x = s as SomeSuperType  // known to succeed; type is SomeSuperType 
  7. let y = s as Int            // known to fail; compile-time error 
  8. let z = s as SomeChildType  // might fail at runtime; type is SomeChildType? 
 
使用'as'做类型转换跟正常的类型声明,对于编译器来说是一样的。例如:
  1. let y1 = x as SomeType  // Type information from 'as' 
  2. let y2: SomeType = x    // Type information from an annotation 
 
'is' 运算符在“运行时(runtime)”会做检查。 成功会返回true, 否则 false
 
上述检查在“编译时(compile time)”不能使用。 例如下面的使用是错误的:
  1. "hello" is String 
  2. "hello" is Int 
关于类型转换的更多内容和例子,请参见:Type Casting.
 
类型转换的语法:type-casting-operator  is­type­  as­opt­type­
 
主要表达式(Primary Expressions)

主要表达式是最基本的表达式。 它们可以跟 前缀表达式,二元表达式,后缀表达式以及其他主要表达式组合使用。
 
主要表达式的语法

primary-expression  identifier­generic-argument-clause­opt­

primary-expression  literal-expression­

primary-expression  self-expression­

primary-expression  superclass-expression­

primary-expression  closure-expression­

primary-expression  parenthesized-expression­

primary-expression  implicit-member-expression­

primary-expression  wildcard-expression

 
字符型表达式(Literal Expression)
由这些内容组成:普通的字符(string, number) , 一个字符的字典或者数组,或者下面列表中的特殊字符。
 
在某个函数(function)中,__FUNCTION__ 会返回当前函数的名字。 在某个方法(method)中,它会返回当前方法的名字。 在某个property 的getter/setter中会返回这个属性的名字。 在init/subscript中 只有的特殊成员(member)中会返回这个keyword的名字,在某个文件的顶端(the top level of a file),它返回的是当前module的名字。
 
一个array literal,是一个有序的值的集合。 它的形式是:
数组中的最后一个表达式可以紧跟一个逗号(','). []表示空数组 。 array literal的type是 T[], 这个T就是数组中元素的type. 如果该数组中有多种type, T则是跟这些type的公共supertype最接近的type.(closest common supertype)
 
一个dictionary literal 是一个包含无序的键值对(key-value pairs)的集合,它的形式是:
dictionary 的最后一个表达式可以是一个逗号(','). [:] 表示一个空的dictionary. 它的type是 Dictionary (这里KeyType表示 key的type, ValueType表示 value的type) 如果这个dictionary 中包含多种 types, 那么KeyType, Value 则对应着它们的公共supertype最接近的type( closest common supertype).
 
字符型表达式的语法:

literal-expression  literal­

literal-expression  array-literal­  dictionary-literal­

literal-expression  __FILE__­  __LINE__­  __COLUMN__­  __FUNCTION__­

array-literal  array-literal-items­opt­

array-literal-items  array-literal-item­opt­  array-literal-item­array-literal-items­

array-literal-item  expression­

dictionary-literal  dictionary-literal-items­  [­:­]­

dictionary-literal-items  dictionary-literal-item­opt­  dictionary-literal-item­dictionary-literal-items­

dictionary-literal-item  expression­expression­

 
self表达式(Self Expression)
self表达式是对 当前type 或者当前instance的引用。它的形式如下:
 
如果在 initializer, subscript, instance method中,self等同于当前type的instance. 在一个静态方法(static method), 类方法(class method)中, self等同于当前的type.
 
当访问 member(成员变量时), self 用来区分重名变量(例如函数的参数). 例如, (下面的 self.greeting 指的是 var greeting: String, 而不是 init(greeting: String) )
  1. class SomeClass { 
  2.     var greeting: String 
  3.     init(greeting: String) { 
  4.         self.greeting = greeting 
  5.     } 
 
在mutating 方法中, 你可以使用self 对 该instance进行赋值。
  1. struct Point { 
  2.     var x = 0.0, y = 0.0 
  3.     mutating func moveByX(deltaX: Double, y deltaY: Double) { 
  4.         self = Point(x: x + deltaX, y: y + deltaY) 
  5.     } 
self表达式的语法:

self-expression  self­

self-expression  self­.­identifier­

self-expression  self­[­expression­

self-expression  self­.­init­

 

超类表达式(Superclass Expression)
超类表达式可以使我们在某个class中访问它的超类. 它有如下形式:
形式1 用来访问超类的某个成员(member). 形式2 用来访问该超类的 subscript 实现。 形式3 用来访问该超类的 initializer.
 
子类(subclass)可以通过超类(superclass)表达式在它们的 member, subscripting 和 initializers 中来利用它们超类中的某些实现(既有的方法或者逻辑)。
 
超类表达式语法:

superclass-expression  superclass-method-expression­  superclass-subscript-expression­ superclass-initializer-expression­

superclass-method-expression  super­.­identifier­

superclass-subscript-expression  super­[­expression­

superclass-initializer-expression  super­.­init

 
闭包表达式(Closure Expression)
闭包(closure) 表达式可以建立一个闭包(在其他语言中也叫 lambda, 或者 匿名函数(anonymous function)). 跟函数(function)的声明一样, 闭包(closure)包含了可执行的代码(跟方法主体(statement)类似) 以及接收(capture)的参数。 它的形式如下:
闭包的参数声明形式跟方法中的声明一样, 请参见:Function Declaration.
 
闭包还有几种特殊的形式, 让使用更加简洁:
1.闭包可以省略 它的参数的type 和返回值的type. 如果省略了参数和参数类型,就也要省略 'in'关键字。 如果被省略的type 无法被编译器获知(inferred) ,那么就会抛出编译错误。
2.闭包可以省略参数,转而在方法体(statement)中使用 0,1, $2 来引用出现的第一个,第二个,第三个参数。
3.如果闭包中只包含了一个表达式,那么该表达式就会自动成为该闭包的返回值。 在执行 'type inference '时,该表达式也会返回。
 
下面几个 闭包表达式是 等价的:
  1. myFunction { 
  2.     (x: Int, y: Int) -> Int in 
  3.     return x + y 
  4.   
  5. myFunction { 
  6.     (x, y) in 
  7.     return x + y 
  8.   
  9. myFunction { return $0 + $1 } 
  10.   
  11. myFunction { $0 + $1 } 
关于 向闭包中传递参数的内容,参见: Function Call Expression.
 
闭包表达式可以通过一个参数列表(capture list) 来显式指定它需要的参数。 参数列表 由中括号 [] 括起来,里面的参数由逗号','分隔。一旦使用了参数列表,就必须使用'in'关键字(在任何情况下都得这样做,包括忽略参数的名字,type, 返回值时等等)。
 
在闭包的参数列表( capture list)中, 参数可以声明为 'weak' 或者 'unowned' .
  1. myFunction { print(self.title) }                    // strong capture 
  2. myFunction { [weak self] in print(self!.title) }    // weak capture 
  3. myFunction { [unowned self] in print(self.title) }  // unowned capture 
 
在参数列表中,也可以使用任意表达式来赋值. 该表达式会在 闭包被执行时赋值,然后按照不同的力度来获取(这句话请慎重理解), 例如:
  1. // Weak capture of "self.parent" as "parent" 
  2. myFunction { [weak parent = self.parent] in print(parent!.title) } 
关于闭包表达式的更多信息和例子,请参见: Closure Expressions.
 
闭包表达式的语法:

closure-expression  closure-signature­opt­statements­

closure-signature  parameter-clause­function-result­opt­in­

closure-signature  identifier-list­function-result­opt­in­

closure-signature  capture-list­parameter-clause­function-result­opt­in­

closure-signature  capture-list­identifier-list­function-result­opt­in­

closure-signature  capture-list­in­

capture-list  capture-specifier­expression­

capture-specifier  weak|unowned­ | unowned(safe)­|  unowned(unsafe)­

 
隐式成员表达式(Implicit Member Expression)
在可以判断出类型(type)的上下文(context)中,隐式成员表达式是访问某个type的member( 例如 class method, enumeration case) 的简洁方法。 它的形式是:
例子:
  1. var x = MyEnumeration.SomeValue 
  2. x = .AnotherValue 
隐式成员表达式的语法:implicit-member-expression  identifier­

 
圆括号表达式(Parenthesized Expression)
圆括号表达式由多个子表达式和逗号','组成。 每个子表达式前面可以有 identifier x: 这样的可选前缀。形式如下:
圆括号表达式用来建立tuples , 然后把它做为参数传递给 function. 如果某个圆括号表达式中只有一个 子表达式,那么它的type就是 子表达式的type。例如: (1)的 type是Int, 而不是(Int)
 
圆括号表达式的语法:

parenthesized-expression  expression-element-list­opt­

expression-element-list  expression-element­ | expression-element­expression-element-list­

expression-element  expression­ | identifier­expression­

 

通配符表达式(Wildcard Expression)
通配符表达式用来忽略传递进来的某个参数。例如:下面的代码中,10被传递给x, 20被忽略(译注:好奇葩的语法。。。)
  1. (x, _) = (10, 20) 
  2. // x is 10, 20 is ignored 
通配符表达式的语法:wildcard-expression  

 
后缀表达式(Postfix Expressions)

后缀表达式就是在某个表达式的后面加上 操作符。 严格的讲,每个主要表达式(primary expression)都是一个后缀表达式。
 
Swift 标准库提供了下列后缀表达式:
    ++ Increment
    -- Decrement
 
对于这些操作符的使用,请参见:Basic OperatorsAdvanced Operators
 
后缀表达式的语法:

postfix-expression  primary-expression­

postfix-expression  postfix-expression­postfix-operator­

postfix-expression  function-call-expression­

postfix-expression  initializer-expression­

postfix-expression  explicit-member-expression­

postfix-expression  postfix-self-expression­

postfix-expression  dynamic-type-expression­

postfix-expression  subscript-expression­

postfix-expression  forced-value-expression­

postfix-expression  optional-chaining-expression

 
函数调用表达式(Function Call Expression)
函数调用表达式由函数名和参数列表组成。它的形式如下:
如果该function 的声明中指定了参数的名字,那么在调用的时候也必须得写出来. 例如:
 
可以在 函数调用表达式的尾部(最后一个参数之后)加上 一个闭包(closure) , 该闭包会被目标函数理解并执行。它具有如下两种写法:
  1. // someFunction takes an integer and a closure as its arguments 
  2. someFunction(x, {$0 == 13}) 
  3. someFunction(x) {$0 == 13} 
 
如果闭包是该函数的唯一参数,那么圆括号可以省略。
  1. // someFunction takes a closure as its only argument 
  2. myData.someMethod() {$0 == 13} 
  3. myData.someMethod {$0 == 13} 
 
函数调用表达式语法:

function-call-expression  postfix-expression­parenthesized-expression­

function-call-expression  postfix-expression­parenthesized-expression­opt­trailing-closure­

trailing-closure  closure-expression

 
初始化函数表达式(Initializer Expression)
Initializer表达式用来给某个Type初始化。 它的形式如下:
 
(Initializer表达式用来给某个Type初始化。) 跟函数(function)不同, initializer 不能返回值。
  1. var x = SomeClass.someClassFunction // ok 
  2. var y = SomeClass.init              // error 
你也可以使用初始化函数表达式来委托给父类的initializer
  1. class SomeSubClass: SomeSuperClass { 
  2.     init() { 
  3.         // subclass initialization goes here 
  4.         super.init() 
  5.     } 
initializer表达式的语法initializer-expression  postfix-expression­.­init
 
显式成员表达式(Explicit Member Expression)
显示成员表达式允许我们访问type, tuple, module的成员变量。它的形式如下:
该member 就是某个type在声明时候所定义(declaration or extension) 的变量, 例如:
  1. class SomeClass { 
  2.     var someProperty = 42 
  3. let c = SomeClass() 
  4. let y = c.someProperty  // Member access 
对于tuple, 要根据它们出现的顺序(0, 1, 2...)来使用:
  1. var t = (10, 20, 30) 
  2. t.0 = t.1 
  3. // Now t is (20, 20, 30) 
显示成员表达式的语法:

explicit-member-expression  postfix-expression­decimal-digit­

explicit-member-expression  postfix-expression­identifier­generic-argument-clause­opt

 
后缀self表达式(Postfix Self Expression)
后缀表达式由 某个表达式 + '.self' 组成. 形式如下:
形式1 表示会返回 expression 的值。例如: x.self 返回 x
 
形式2返回对应的type。我们可以用它来动态的获取某个instance的type。
 
后缀self表达式的语法:postfix-self-expression  postfix-expression­.­self
 
Dynamic Type表达式(Dynamic Type Expression)
(因为dynamicType是一个独有的方法,所以这里保留了英文单词,未作翻译, --- 类似与self expression)
 
Dynamic Type表达式由 某个表达式 + '.dynamicType' 组成。
 
上面的形式中, expression 不能是某type的名字(当然了,如果我都知道它的名字了还需要动态来获取它吗)。动态类型表达式会返回"运行时"某个instance的type, 具体请看下面的列子:
  1. class SomeBaseClass { 
  2.     class func printClassName() { 
  3.         println("SomeBaseClass"
  4.     } 
  5. class SomeSubClass: SomeBaseClass { 
  6.     override class func printClassName() { 
  7.         println("SomeSubClass"
  8.     } 
  9. let someInstance: SomeBaseClass = SomeSubClass() 
  10. // someInstance is of type SomeBaseClass at compile time, but 
  11. // someInstance is of type SomeSubClass at runtime 
  12. someInstance.dynamicType.printClassName() 
  13. // prints "SomeSubClass" 
Dynamic Type表达式语法:dynamic-type-expression  postfix-expression­.­dynamicType­

附属脚本表达式(Subscript Expression)
附属脚本表达式提供了通过附属脚本访问getter/setter 的方法。它的形式是:
可以通过附属脚本表达式通过getter获取某个值,或者通过setter赋予某个值.
 
关于subscript的声明,请参见:Protocol Subscript Declaration.
 
附属脚本表达式的语法:subscript-expression  postfix-expression­expression-list­]
 
强制取值表达式(Forced-Value Expression)
强制取值表达式用来获取某个目标表达式的值(该目标表达式的值必须不是nil )。它的形式如下:
如果该表达式的值不是nil, 则返回对应的值。 否则,抛出运行时错误(runtime error)。
 
强制取值表达式的语法:forced-value-expression  postfix-expression­
 
可选链表达式(Optional-Chaining Expression)
可选链表达式由目标表达式 + '?' 组成,形式如下:
后缀'?' 返回目标表达式的值,把它做为可选的参数传递给后续的表达式
 
如果某个后缀表达式包含了可选链表达式,那么它的执行过程就比较特殊: 首先先判断该可选链表达式的值,如果是 nil, 整个后缀表达式都返回 nil, 如果该可选链的值不是nil, 则正常返回该后缀表达式的值(依次执行它的各个子表达式)。在这两种情况下,该后缀表达式仍然是一个optional type(In either case, the value of the postfix expression is still of an optional type)
 
如果某个"后缀表达式"的"子表达式"中包含了"可选链表达式",那么只有最外层的表达式返回的才是一个optional type. 例如,在下面的例子中, 如果c 不是nil, 那么 c?.property.performAction() 这句代码在执行时,就会先获得c 的property方法,然后调用 performAction()方法。 然后对于 "c?.property.performAction()" 这个整体,它的返回值是一个optional type.
  1. var c: SomeClass? 
  2. var result: Bool? = c?.property.performAction() 
 
如果不使用可选链表达式,那么 上面例子的代码跟下面例子等价:
  1. if let unwrappedC = c { 
  2.     result = unwrappedC.property.performAction() 
可选链表达式的语法:optional-chaining-expression  postfix-expression­?

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