1. 常量和变量

常量的值一旦设定就不能改变，而变量的值可以随意更改。

1.1 声明常量和变量

• 常量和变量必须在使用前声明。
• 用 let 来声明常量。
• 用 var 来声明变量。

let a = 10
var b = 0
// 可以在一行中声明多个常量或者多个变量，用逗号隔开：
var x = 0.0, y = 0.0, z = 0.0

1.2 类型注解

• 当你声明常量或者变量的时候可以加上类型注解（type annotation），说明常量或者变量中要存储的值的类型。

// 声明一个类型为 String ，名字为 message 的变量
var message: String
// 可以在一行中定义多个同样类型的变量，用逗号分割，并在最后一个变量名之后添加类型注解
var red, green, blue: Double

1.3 输出常量和变量

let age = 10
let name = "jelly"
// Swift 用字符串插值（string interpolation）的方式把常量名或者变量名当做占位符加入到长字符串中
print("\(b) have \(age) years old.")

2. 分号

• Swift 并不强制要求你在每条语句的结尾处使用分号。
• 有一种情况下必须要用分号，即你打算在同一行内写多条独立的语句：

 let a = 10 ; print(a)

3. 整数

Swift 提供了8、16、32和64位的有符号和无符号整数类型。

3.1 整数范围

• 访问不同整数类型的 min 和 max 属性来获取对应类型的最小值和最大值：

// minValue 为 0，是 UInt8 类型
let minValue = UInt8.min  
// maxValue 为 255，是 UInt8 类型
let maxValue = UInt8.max  

3.2 Int

Swift 提供了一个特殊的整数类型 Int，特殊的无符号类型 UInt，长度与当前平台的原生字长相同：

• 在32位平台上，Int 和 Int32 长度相同；UInt 和 UInt32 长度相同。
• 在64位平台上，Int 和 Int64 长度相同；UInt 和 UInt64 长度相同。

尽量不要使用 UInt，除非你真的需要存储一个和当前平台原生字长相同的无符号整数。除了这种情况，最好使用 Int，即使你要存储的值已知是非负的。统一使用 Int 可以提高代码的可复用性，避免不同类型数字之间的转换，并且匹配数字的类型推断，

3.3 浮点数

• Double 表示64位浮点数。当需要存储很大或者高精度的浮点数时使用此类型。
• Float 表示32位浮点数。精度要求不高的话可以使用此类型。

4. 类型安全和类型推断

• Swift 是一个类型安全（type safe）的语言。类型安全的语言可以让你清楚地知道代码要处理的值的类型。如果你的代码需要一个 String，你绝对不可能不小心传进去一个 Int
• Swift 会使用类型推断（type inference）来选择合适的类型。有了类型推断，编译器可以在编译代码的时候自动推断出表达式的类型。原理很简单，只要检查你赋的值即可。

let a = 10  //  被推测为 Int 类型
let b = 3.1415926   //  被推测为 Double 类型
let c = 3 + 0.1415926   //  被推测为 Double 类型

5. 数值型字面量

• 十进制数：没有前缀
• 二进制数：前缀是 0b
• 八进制数：前缀是 0o
• 十六进制数：前缀是 0x

let decimalInteger = 17
let binaryInteger = 0b10001       // 二进制的17
let octalInteger = 0o21           // 八进制的17
let hexadecimalInteger = 0x11     // 十六进制的17

十进制浮点数也可以有一个可选的指数（exponent)，通过大写或者小写的 e 来指定；十六进制浮点数必须有一个指数，通过大写或者小写的 p 来指定。

• 如果一个十进制数的指数为 exp，那这个数相当于基数和10^exp 的乘积：

1.25e2 表示 1.25 × 10^2，等于 125.0。
1.25e-2 表示 1.25 × 10^-2，等于 0.0125。

• 如果一个十六进制数的指数为 exp，那这个数相当于基数和2^exp 的乘积：

0xFp2 表示 15 × 2^2，等于 60.0。
0xFp-2 表示 15 × 2^-2，等于 3.75。

let a= 12.1875  //  12.1875
let b= 1.21875e1    //  12.1875
let c= 0xC.3p0  //  12.1875

//  数值类字面量可以包括额外的格式来增强可读性。整数和浮点数都可以添加额外的零并且包含下划线，并不会影响字面量
let h= 000123.456
let i= 1_000_000
let j= 1_000_000.000_000_1

6. 数值型类型转换

6.1 整数转换

不同整数类型的变量和常量可以存储不同范围的数字。

• Int8 类型： -128 --127
• UInt8 类型： 0~255。

如果数字超出了常量或者变量可存储的范围，编译的时候会报错

let a: UInt16 = 2_000
let b: UInt8 = 1
let c= a+ UInt16(b)

6.2整数和浮点数转换

• 整数和浮点数的转换必须显式指定类型

let a= 3
let b= 0.14159
let c = Double(a) + b   // pi 等于 3.14159，所以被推测为 Double 类型

• 浮点数到整数的反向转换

let a= 3.14159
let b= Int(a)   // integerPi 等于 3，所以被推测为 Int 类型

7. 类型别名

类型别名（type aliases）就是给现有类型定义另一个名字。

typealias GDUInt16 = UInt16
var a = GDUInt16.min    // a 现在是 0

8. 布尔值

Swift 有两个布尔常量，true 和 false

let a = true
if a {
    print("true")
} else {
    print("false")
}
// 输出“true”

9. 元组

元组（tuples）把多个值组合成一个复合值。元组内的值可以是任意类型，并不要求是相同类型。

• http404Error 的类型是 (Int, String)，值是 (404, "Not Found")

let http404Error = (404, "Not Found")

• 可以将一个元组的内容分解（decompose）成单独的常量和变量，然后就可以正常使用它们了：

let (statusCode, statusMessage) = http404Error
print("The status code is \(statusCode)")   // 输出“The status code is 404”
print("The status message is \(statusMessage)") // 输出“The status message is Not Found”

• 如果你只需要一部分元组值，分解的时候可以把要忽略的部分用下划线（_）标记：

let (justTheStatusCode, _) = http404Error
print("The status code is \(justTheStatusCode)")    // 输出“The status code is 404”

• 可以通过下标来访问元组中的单个元素，下标从零开始：

print("The status code is \(http404Error.0)")   // 输出“The status code is 404”
print("The status message is \(http404Error.1)")    // 输出“The status message is Not Found”

注意：
    当遇到一些相关值的简单分组时，元组是很有用的。元组不适合用来创建复杂的数据结构。如果你的数据结构比较复杂，不要使用元组，用类或结构体去建模。

9. 可选类型

可选类型（optionals）来处理值可能缺失的情况。可选类型表示两种可能： 或者有值， 或者根本没有值。

• Swift 的 Int 类型有一种构造器，作用是将一个 String 值转换成一个 Int 值。然而，并不是所有的字符串都可以转换成一个整数。字符串 "123" 可以被转换成数字 123 ，但是字符串 "hello, world" 不行。

let possibleNumber = "123"
let convertedNumber = Int(possibleNumber)   // convertedNumber 被推测为类型 "Int?"， 或者类型 "optional Int"

注意：
    因为该构造器可能会失败，所以它返回一个可选类型（optional）Int，而不是一个 Int。一个可选的 Int 被写作 Int? 而不是 Int。问号暗示包含的值是可选类型，也就是说可能包含 Int 值也可能不包含值。（不能包含其他任何值比如 Bool 值或者 String 值。只能是 Int 或者什么都没有。）

9.1 nil

• 可以给可选变量赋值为 nil 来表示它没有值：

var serverResponseCode: Int? = 404  // serverResponseCode 包含一个可选的 Int 值 404
serverResponseCode = nil    // serverResponseCode 现在不包含值

注意：
    nil 不能用于非可选的常量和变量。如果你的代码中有常量或者变量需要处理值缺失的情况，请把它们声明成对应的可选类型。

• 如果你声明一个可选常量或者变量但是没有赋值，它们会自动被设置为 nil：

var surveyAnswer: String?   // surveyAnswer 被自动设置为 nil

注意：
    Swift 的 nil 和 Objective-C 中的 nil 并不一样。在 Objective-C 中，nil 是一个指向不存在对象的指针。在 Swift 中，nil 不是指针——它是一个确定的值，用来表示值缺失。任何类型的可选状态都可以被设置为 nil，不只是对象类型。

9.2 强制解析

当你确定可选类型确实包含值之后，你可以在可选的 名字后面加一个感叹号（!）来获取值 。这个惊叹号表示“我知道这个可选有值，请使用它。”这被称为可选值的强制解析（forced unwrapping）。

if convertedNumber != nil {
    print("convertedNumber has an integer value of \(convertedNumber!).")
}

注意
    使用 ! 来获取一个不存在的可选值会导致运行时错误。使用 ! 来强制解析值之前，一定要确定可选包含一个非 nil 的值。

9.3 可选绑定

• 使用可选绑定（optional binding）来判断可选类型是否包含值，如果包含就把值赋给一个临时常量或者变量。

//  如果 someOptional  包含一个值，创建一个叫做 constantName 的新常量并将可选包含的值赋给它。”
if let constantName = someOptional {
    //  如果转换成功，constantName 常量可以在 if 语句的第一个分支中使用。它已经被可选类型 包含的 值初始化过，所以不需要再使用 ! 后缀来获取它的值。
}

• 可包含多个可选绑定或多个布尔条件在一个 if 语句中，只要使用逗号分开就行。只要有任意一个可选绑定的值为 nil，或者任意一个布尔条件为 false，则整个 if 条件判断为 false，这时你就需要使用嵌套 if 条件语句来处理：

if let firstNumber = Int("4"), let secondNumber = Int("42"), firstNumber < secondNumber && secondNumber < 100 {
    print("\(firstNumber) < \(secondNumber) < 100")
}   // 输出“4 < 42 < 100”

if let firstNumber = Int("4") {
    if let secondNumber = Int("42") {
        if firstNumber < secondNumber && secondNumber < 100 {
            print("\(firstNumber) < \(secondNumber) < 100")
        }
    }
}   // 输出“4 < 42 < 100”

注意
    在 if 条件语句中使用常量和变量来创建一个可选绑定，仅在 if 语句的句中（body）中才能获取到值。相反，在 guard 语句中使用常量和变量来创建一个可选绑定，仅在 guard 语句外且在语句后才能获取到值。

9.4 隐式解析可选类型

• 有时候在程序架构中，第一次被赋值之后，可以确定一个可选类型总会有值。在这种情况下，每次都要判断和解析可选值是非常低效的，因为可以确定它总会有值。这种类型的可选状态被定义为隐式解析可选类型（implicitly unwrapped optionals）
• 声明：把想要用作可选的类型的后面的问号（String?）改成感叹号（String!）来声明一个隐式解析可选类型。
• 一个隐式解析可选类型其实就是一个普通的可选类型，但是可以被当做非可选类型来使用，并不需要每次都使用解析来获取可选值。

let possibleString: String? = "An optional string."
let forcedString: String = possibleString! // 需要感叹号来获取值

let assumedString: String! = "An implicitly unwrapped optional string."
let implicitString: String = assumedString  // 不需要感叹号

注意
    如果一个变量之后可能变成 nil 的话请不要使用隐式解析可选类型。如果你需要在变量的生命周期中判断是否是 nil 的话，请使用普通可选类型。

10. 错误处理

使用 错误处理（error handling） 来应对程序执行中可能会遇到的错误条件。错误处理可以推断失败的原因，并传播至程序的其他部分。

• 当一个函数遇到错误条件，它能报错。调用函数的地方能抛出错误消息并合理处理。

func canThrowAnError() throws {
    // 这个函数有可能抛出错误
}

• 一个函数可以通过在声明中添加 throws 关键词来抛出错误消息。当你的函数能抛出错误消息时，你应该在表达式中前置 try 关键词。

do {
    try canThrowAnError()
    // 没有错误消息抛出
} catch {
    // 有一个错误消息抛出
}

• 一个 do 语句创建了一个新的包含作用域，使得错误能被传播到一个或多个 catch 从句。
  这里有一个错误处理如何用来应对不同错误条件的例子。

func makeASandwich() throws {
    // ...
}

do {
    try makeASandwich()
    eatASandwich()
} catch SandwichError.outOfCleanDishes {
    washDishes()
} catch SandwichError.missingIngredients(let ingredients) {
    buyGroceries(ingredients)
}

• 在此例中，makeASandwich()（做一个三明治）函数会抛出一个错误消息如果没有干净的盘子或者某个原料缺失。因为 makeASandwich() 抛出错误，函数调用被包裹在 try 表达式中。将函数包裹在一个 do 语句中，任何被抛出的错误会被传播到提供的 catch 从句中。
• 如果没有错误被抛出，eatASandwich() 函数会被调用。如果一个匹配 SandwichError.outOfCleanDishes 的错误被抛出，washDishes() 函数会被调用。如果一个匹配 SandwichError.missingIngredients 的错误被抛出，buyGroceries(_:) 函数会被调用，并且使用 catch 所捕捉到的关联值 [String] 作为参数。

11. 断言和先决条件

• 断言和先决条件是在运行时所做的检查。
• 断言帮助你在开发阶段找到错误和不正确的假设。断言仅在调试环境运行。
• 先决条件帮助你在生产环境中探测到存在的问题。先决条件则在调试环境和生产环境中运行。
• 在生产环境中，断言的条件将不会进行评估。这个意味着你可以使用很多断言在你的开发阶段，但是这些断言在生产环境中不会产生任何影响。

11.1使用断言进行调试

• 可以调用 Swift 标准库的 assert(::file:line:) 函数来写一个断言。向这个函数传入一个结果为 true 或者 false 的表达式以及一条信息，当表达式的结果为 false 的时候这条信息会被显示：

let age = -3
assert(age >= 0, "A person's age cannot be less than zero") // 因为 age < 0，所以断言会触发

• 只有 age >= 0 为 true 时，即 age 的值非负的时候，代码才会继续执行。
• 如果 age 的值是负数，就像代码中那样，age >= 0 为 false，断言被触发，终止应用。
• 如果不需要断言信息，可以就像这样忽略掉：

assert(age >= 0)

• 如果代码已经检查了条件，你可以使用 assertionFailure(_:file:line:) 函数来表明断言失败了，例如：

if age > 10 {
    print("You can ride the roller-coaster or the ferris wheel.")
} else if age > 0 {
    print("You can ride the ferris wheel.")
} else {
    assertionFailure("A person's age can't be less than zero.")
}

11.2 强制执行先决条件

当一个条件可能为假，但是继续执行代码要求条件必须为真的时候，需要使用先决条件。

例如: 使用先决条件来检查是否下标越界，或者来检查是否将一个正确的参数传给函数。

• 你可以使用全局 precondition(::file:line:) 函数来写一个先决条件。向这个函数传入一个结果为 true 或者 false 的表达式以及一条信息，当表达式的结果为 false 的时候这条信息会被显示：

// 在一个下标的实现里...
precondition(index > 0, "Index must be greater than zero.")

• 你可以调用 preconditionFailure(_:file:line:) 方法来表明出现了一个错误，例如，switch 进入了 default 分支，但是所有的有效值应该被任意一个其他分支（非 default 分支）处理。

    注意
        如果你使用 unchecked 模式（-Ounchecked）编译代码，先决条件将不会进行检查。编译器假设所有的先决条件总是为 true（真），他将优化你的代码。然而，fatalError(_:file:line:) 函数总是中断执行，无论你怎么进行优化设定。
  

• 你能使用 fatalError(_:file:line:) 函数在设计原型和早期开发阶段，这个阶段只有方法的声明，但是没有具体实现，你可以在方法体中写上 fatalError("Unimplemented")作为具体实现。因为 fatalError 不会像断言和先决条件那样被优化掉，所以你可以确保当代码执行到一个没有被实现的方法时，程序会被中断。