2014年，Apple公司推出了Swift語(yǔ)言，用于替代Objective�睠語(yǔ)言開發(fā)面向Apple平臺(tái)的應(yīng)用軟件。Swift語(yǔ)言有以下眾多優(yōu)點(diǎn)。

(1) Swift語(yǔ)言是一種強(qiáng)類型檢查的語(yǔ)言，不屬于同一類型的任意兩個(gè)類型都不能互相賦值，例如無符號(hào)8位整型不能賦給有符號(hào)16位整型； 而且Swift語(yǔ)言可控制各種數(shù)據(jù)類型的越界存儲(chǔ)。

(2) Swift語(yǔ)言是一種安全的語(yǔ)言，它對(duì)內(nèi)存訪問有嚴(yán)格的訪問控制。

(3) Swift語(yǔ)言是一種非常接近自然語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，程序代碼的可讀性強(qiáng)。

(4) Swift語(yǔ)言程序的執(zhí)行效率高，而且Swift語(yǔ)言是一種開源的語(yǔ)言。

(5) Swift語(yǔ)言的SwiftUI框架技術(shù)使得用戶界面設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便高效。

(6) Swift語(yǔ)言的開發(fā)環(huán)境Xcode功能強(qiáng)大且易用，可以借助于命令行工程或Playground快速學(xué)習(xí)Swift語(yǔ)言。

現(xiàn)在Swift語(yǔ)言是Apple平臺(tái)，如iPhone、iPad、Mac和Watch等的首選程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，Swift語(yǔ)言既適合編寫科學(xué)計(jì)算程序，又適合圖形界面設(shè)計(jì)。截至2023年6月，Swift語(yǔ)言的版本為5.8，Swift語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的開發(fā)環(huán)境Xcode的版本為15.0。本書基于這兩個(gè)版本介紹Swift語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)技術(shù)。

本書基于江西財(cái)經(jīng)大學(xué)軟件與物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院iOS程序設(shè)計(jì)課程的講義擴(kuò)編而來，全書共9章，各章的主要內(nèi)容如下。

第1章為Swift開發(fā)基礎(chǔ)，介紹Hello World工程框架、控制臺(tái)工程設(shè)計(jì)方法、格式化輸出方法等，并詳細(xì)討論了Swift語(yǔ)言中常量(常量的值稱為字面量)、變量、整數(shù)類型和可選類型等，是學(xué)習(xí)Swift語(yǔ)言的入門知識(shí)。

第2章為Swift數(shù)據(jù)表示，詳細(xì)闡述了Swift語(yǔ)言的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其表示方法，討論了字符、字符串、浮點(diǎn)型和布爾型等基本類型，以及元組、數(shù)組、集合和字典等集合類型(或稱構(gòu)造類型)�；�于這些知識(shí)，可將現(xiàn)實(shí)問題中的數(shù)據(jù)借助Swift語(yǔ)言表示為計(jì)算機(jī)可識(shí)別的數(shù)據(jù)。

第3章為運(yùn)算符與程序控制，重點(diǎn)介紹了算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、條件運(yùn)算符、位運(yùn)算符、區(qū)間運(yùn)算符和賦值運(yùn)算符等，基于這些運(yùn)算符的知識(shí)，可將數(shù)據(jù)連接為表達(dá)式。本章還深入介紹了程序執(zhí)行方式，即順序執(zhí)行、分支執(zhí)行和循環(huán)執(zhí)行等，詳細(xì)介紹了分支執(zhí)行和循環(huán)執(zhí)行的程序設(shè)計(jì)方法。在這個(gè)基礎(chǔ)上，可以借助Swift語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)各種各樣的算法。

第4章為函數(shù)與閉包，闡述了函數(shù)的定義與用法，并重點(diǎn)分析了多參數(shù)函數(shù)、多返回值函數(shù)、復(fù)合函數(shù)和遞歸函數(shù)的設(shè)計(jì)方法，同時(shí)，還介紹了一種特殊的函數(shù)，即無函數(shù)名的閉包函數(shù)的設(shè)計(jì)方法。這些知識(shí)可以幫助程序員實(shí)現(xiàn)模塊化編程，即用函數(shù)組織同一功能的代碼，使得眾多程序員合作編程成為可能。

第5章為枚舉與結(jié)構(gòu)體，介紹了枚舉與結(jié)構(gòu)體兩種構(gòu)造類型，這兩種類型是Swift語(yǔ)言中很重要的類型，特別是結(jié)構(gòu)體類型，非常受Swift語(yǔ)言開發(fā)者的推崇，整個(gè)SwiftUI框架(Swift語(yǔ)言的界面設(shè)計(jì)框架)全是基于結(jié)構(gòu)體設(shè)計(jì)的。本章詳細(xì)地討論了結(jié)構(gòu)體的存儲(chǔ)屬性、計(jì)算屬性、初始化器、索引器以及實(shí)例方法和靜態(tài)方法等。枚舉和結(jié)構(gòu)體均屬于值類型，使用安全方便。結(jié)構(gòu)體具有面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的部分特點(diǎn)，如具有抽象特性、封裝特性、繼承特性(指服從協(xié)議)等。學(xué)習(xí)Swift語(yǔ)言必須熟練掌握結(jié)構(gòu)體。

第6章為類與實(shí)例，闡述了類的定義與設(shè)計(jì)方法，深入分析了類的屬性和方法，討論了類的繼承和多態(tài)。本章內(nèi)容是面向?qū)ο蠹夹g(shù)的重要體現(xiàn)，Swift語(yǔ)言將類定義的變量或常量稱為實(shí)例(instance)，而不使用對(duì)象(object)這種傳統(tǒng)說法。類是一種引用類型，在使用類時(shí)需要避免出現(xiàn)強(qiáng)引用而導(dǎo)致內(nèi)存碎片。Swift語(yǔ)言中，類是單繼承的，每個(gè)類只能有一個(gè)父類(或稱基類)。Swift語(yǔ)言設(shè)計(jì)者建議可以使用結(jié)構(gòu)體實(shí)現(xiàn)的功能，盡可能使用結(jié)構(gòu)體，而不使用類。但是，Swift語(yǔ)言中，類仍然是一種強(qiáng)大的數(shù)據(jù)類型。

第7章為擴(kuò)展與協(xié)議，重點(diǎn)討論了擴(kuò)展的設(shè)計(jì)方法和協(xié)議的定義方法。擴(kuò)展解決了類型定義的不足，結(jié)構(gòu)體和類等可以借助擴(kuò)展，添加屬性(指計(jì)算屬性)和方法(不能覆蓋原實(shí)體中的方法)，甚至可以擴(kuò)展系統(tǒng)類型。協(xié)議解決了多繼承問題，一個(gè)類或結(jié)構(gòu)體可以繼承(或稱服從)多個(gè)協(xié)議。本章還討論了類型嵌套、類型判定、可選類型鏈和并行處理機(jī)制等。整個(gè)Swift語(yǔ)言是基于協(xié)議的，可以稱其為面向協(xié)議的語(yǔ)言。

第8章為泛型與模糊類型，介紹了泛型的定義和用法，重點(diǎn)介紹了函數(shù)泛型和自定義類型泛型，繼而討論了模糊類型的概念和用法。此外，本章還介紹了自動(dòng)引用計(jì)數(shù)(一種內(nèi)存管理方法)、內(nèi)存安全、訪問控制和高級(jí)運(yùn)算符等內(nèi)容。

第9章為用戶界面設(shè)計(jì)，講解了界面設(shè)計(jì)的框架程序技術(shù)，討論了帶有用戶界面的App的設(shè)計(jì)方法，闡述了繪圖程序設(shè)計(jì)方法。本章內(nèi)容使用了SwiftUI框架技術(shù)，該技術(shù)是Swift語(yǔ)言開發(fā)人員推薦的用戶界面設(shè)計(jì)方法，可設(shè)計(jì)精美且功能強(qiáng)大的用戶界面。

本書由江西財(cái)經(jīng)大學(xué)軟件與物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院iOS程序設(shè)計(jì)教學(xué)團(tuán)隊(duì)編寫，其中，張勇編寫第1、9章，羅凡編寫第2、6章，李瑞友編寫第3章，吳文華編寫第4章，陳偉編寫第5章，石宇雯編寫第7、8章。全書由張勇統(tǒng)稿。全體編著者在寫作過程中，感覺到Swift語(yǔ)言已經(jīng)發(fā)展為十分成熟的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，已經(jīng)具有了其他眾多優(yōu)秀計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，如C/C /C#、Java、Python、Delphi和BASIC等的特色，可作為一種高級(jí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言用于教學(xué)與科研。

Swift語(yǔ)言和其開發(fā)環(huán)境Xcode都在不斷發(fā)展中，本書中的全部工程實(shí)例適用于Swift語(yǔ)言5.8以上版本和Xcode 15.0以上版本，本書的硬件平臺(tái)為MacBook Pro M1，操作系統(tǒng)為macOS Ventura 13.4。設(shè)計(jì)好的App可以發(fā)布到Apple Store中，在全球范圍內(nèi)分享，這需要注冊(cè)Apple開發(fā)者賬號(hào)，借助Xcode生成發(fā)布版本。

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限于編著者的水平和經(jīng)驗(yàn)，書中難免有疏漏之處，請(qǐng)同行專家、教師和讀者朋友不吝賜教。

張勇2024年1月于江西財(cái)經(jīng)大學(xué)麥廬園