Swift-19-基础入门

从本章开始大概用10篇左右文章介绍下Swift语言的基本用法。

简介

Objective-C作为一门比较老的语言，缺少很多现代语言所具备的高级特性。Swift是目标是比C，C++, ObjC更安全可靠，从而减少开发者对在应用运行时出错的代码进行调试的时间成本。本系列课程做为Mac OS应用开发的一个子专题，在这个专题中笔者会详细介绍下Swift程序语法。

在同一项目中这两种语言可以同时汇编，正常情况下这两种语言可以相互调用，从Swift调用ObjectiveC时兼容性比较好，反之有些会出现一些问题，但还是不太建议在同一个项目中同时使用两种语言来开发。

如果您对ObjectiveC非常了解的话，建议对照着来学习，这样会更容易理解，也有助于您对这两种不同语言的把控。

目录大纲

下面是一个拟的一个大纲，暂时不包含SwiftUI的内容。

工具和语法：工具和类型
基础知识：条件语句、数、switch、循环、字符串、空类型、
容器和函数：数组、字典、集合、函数、闭包
枚举、结构体和类：枚举、结构体和类、属性、初始化、值类型和引用类型
高级编程：协议、异常、扩展、泛型、内存管理
事件驱动的应用：Cocoa应用、IOS应用

创建简单工程

此专题的学习中，我们还是使用XCode工具，笔者的Xcode版本为Version 13.4.1 (13F100)，不同的XCode版本的界面会有少许的变化，文中的截图可能略有差异，但应该变化不大。

创建playground工程

Xcode提供了下类似python语言的Jutyper Notebook功能，叫做playground，整个基础部分都会使用playground来学习。在Xcode中会有4个选项，一般选择Blank即可：

blank：空白文档，只引入了最基础的Cocoa框架；
Game：引入了游戏套件，省去了从blank文档创建基础框架的过程；
Map：引入了地图套件，目的同Game一样；
Single View：引入了SwiftUI套件，学习SwiftUI时使用；

创建好后，主界面如下：

界面非常简单，从左到右依次是：源文件浏览区、源码编辑区、运行结果区；

swift 复制代码

import Cocoa

var greeting = "Hello, playground"

多说一点，playground工程也不单单只是一个文件，它也是一种多文件的组合，只是对外暴露出了一个接口，打开包以后可看到它里面也包含了一系列的目录和文件：

创建Command Line Tool工程

如果您不喜欢playground，也可以使用project的方式来练习本专题的代码，区别不大。方法是在XCode工具中选择新建Command Line Tool模板，然后按如下界面配置。

在创建工程时注意选择工程类型和编程语言，界面如下：

main.swift：程序运行主函数，默认只有两行代码

swift 复制代码

import Foundation

print("Hello, World!")

两种工程不同的示例中的import引用不一样，这个关系不大，因为Cocoa包含了Function框架；而在基础部分我们也只会用到Function框架提供的API；

在本系列专题中笔者会使用 playground 工程来讲述Swift编程的知识，原因是可以省略好多print()函数；

Swift语言比较恶心的一点是对于每行语句最后的；分号并不敏感，纯靠缩进来识别代码，做为一个老java程序员对这一点确实是习惯了好长的时间，估计是从python语言学来的吧。

创建OSX应用

创建一个可编辑的文本应用

创建工程

开发语言选择：swift
UI选择：storyboards

创建好后工程结构，默认是一种MVC架构的工程模式。

AppDelegate.swift：入口程序
ViewController.swift：视图控制器，相当于Controller
Document.swift：相当于Model
Assets.xcassets：应用图标和图片资源库
Main.storyboard：UI图形界面，相当于View
Info.plist：应用设置
swift2cocoa.entitlements：应用发布和运行设置

准备工作

设计UI界面

打开 Main.storyboard 文件。

拖动UI控件到设计面板上

设计视图控制器

添加一个文本和两个按钮事件

swift 复制代码

import Cocoa

class ViewController: NSViewController {

    @IBOutlet var textView: NSTextView!
    
    @IBAction func speakButtonClicked(_ sender: NSButton){
        print("The speak button was clicked")
    }
    
    @IBAction func stopButtonClicked(_ sender: NSButton){
        print("The stop button was clicked")
    }

}

连接控件

方法有很多，主要是拖动，其中一种拖动方式如下图所示：

另一个拖动方式，把控件拖到controller上面

添加功能

语音朗读

修改Controller代码

swift 复制代码

class ViewController: NSViewController {

    @IBOutlet var textView: NSTextView!
    
    let speechSynthesizer = NSSpeechSynthesizer()
    
   var contents:String?{
        get{
            return  textView.string
        }
        set{
            textView.string = newValue ?? ""
        }
    }
    
    @IBAction func speakButtonClick(_ sender:NSButton){
        if(!textView.string.isEmpty){
            speechSyntheesizer.startSpeaking(textView.string)
        }else{
            speechSyntheesizer.startSpeaking("文档是空的")
            
        }
    }
    
    @IBAction func stopButtonClicked(_ sender: NSButton){
        speechSynthesizer.stopSpeaking()
    }

}

文档保存

这里稍整理下代码，把M和C串起来

Controller

swift 复制代码

import Cocoa

class ViewController: NSViewController {

    @IBOutlet var textView: NSTextView!
    
    var contents: String? {
        get {
            return textView.string
        }
        set {
            textView.string = newValue
        }
    }
    
    let speechSynthesizer = NSSpeechSynthesizer()
    
    @IBAction func speakButtonClicked(_ sender: NSButton){
        speechSynthesizer.startSpeaking(textView.string)
    }
    
    @IBAction func stopButtonClicked(_ sender: NSButton){
        speechSynthesizer.stopSpeaking()
    }

}

Document

swift 复制代码

import Cocoa

class Document: NSDocument {

    override init() {
        super.init()
    }
    
    enum Error: Swift.Error, LocalizedError {
        case UTF8Encoding
        case UTF8Decoding

        var failureReason: String? {
            switch self {
            case .UTF8Encoding: return "File cannot be encoded in UTF-8."
            case .UTF8Decoding: return "File is not valid UTF-8."
            }
        }
    }
    
    //文本内容
    var contents: String = ""

    //自动保存功能
    override class var autosavesInPlace: Bool {
        return true
    }

    //创建新文档或打开旧文档时调用，负责设置NSWindowController， as!是一个类型转符，相当于强转
    override func makeWindowControllers() {
        let storyboard = NSStoryboard(name: NSStoryboard.Name("Main"), bundle: nil)
        //因为withIdentifier会返回很多不同的controller，所以这块需要强转一下
        let windowController = storyboard.instantiateController(withIdentifier: NSStoryboard.SceneIdentifier("Document Window Controller")) as! NSWindowController
        
        //连接controller
        let viewController = windowController.contentViewController as! ViewController
        viewController.contents = contents
        
        self.addWindowController(windowController)
    }

    //保存文档时调用
    override func data(ofType typeName: String) throws -> Data {
        let windowController = windowControllers[0]
        let viewController = windowController.contentViewController as! ViewController
        let contents = viewController.contents ?? ""

        guard let data = contents.data(using: .utf8) else {
            throw Document.Error.UTF8Encoding
        }

        return data
    }

    override func read(from data: Data, ofType typeName: String) throws {
        guard let contents = String(data: data, encoding: .utf8) else {
            throw Document.Error.UTF8Decoding
        }
        self.contents = contents
    }
}