Swift语言程序设计——基于Swift 5.8和Xcode 15_张勇、吴文华、李瑞友、陈伟、石宇雯、罗凡_9787302654513

Swift语言是Apple公司推出的开发Apple平台应用软件的程序设计语言。《Swift语言程序设计基于Swift 5.8和Xcode 15》基于2023年6月的Swift语言(版本5.8)和Xcode集成开发环境(版本15.0)介绍Swift语言程序设计技术。全书共9章，第1章为Swift开发基础，介绍了变量类型和工程框架；第2章为Swift数据表示，讨论Swift数据类型；第3章为运算符与程序控制，阐述表达式与程序控制方式；第4章为函数与闭包，分析函数的定义与用法；第5章为枚举与结构体，介绍了这两种类型的定义与用法；第6章为类与实例，阐述面向对象程序设计元素与方法；第7章为扩展与协议，介绍类型扩展方法与用法；第8章为泛型与模糊类型，讨论泛型函数和类型约束等；第9章为用户界面设计，分析SwiftUI框架技术和界面设计方法。《Swift语言程序设计基于Swift 5.8和Xcode 15》内容丰富，实例精辟，讲解透彻，自成体系。
《Swift语言程序设计基于Swift 5.8和Xcode 15》可作为高等院校计算机工程、软件工程、物联网工程和信息安全技术等相关专业的本科生学习Swift语言的教材或参考书，也可供Apple平台程序设计爱好者参考使用。

2014年，Apple公司推出了Swift语言，用于替代ObjectiveC语言开发面向Apple平台的应用软件。Swift语言有以下众多优点。

(1) Swift语言是一种强类型检查的语言，不属于同一类型的任意两个类型都不能互相赋值，例如无符号8位整型不能赋给有符号16位整型；而且Swift语言可控制各种数据类型的越界存储。

(2) Swift语言是一种安全的语言，它对内存访问有严格的访问控制。

(3) Swift语言是一种非常接近自然语言的程序设计语言，程序代码的可读性强。

(4) Swift语言程序的执行效率高，而且Swift语言是一种开源的语言。

(5) Swift语言的SwiftUI框架技术使得用户界面设计简便高效。

(6) Swift语言的开发环境Xcode功能强大且易用，可以借助于命令行工程或Playground快速学习Swift语言。

现在Swift语言是Apple平台，如iPhone、iPad、Mac和Watch等的首选程序设计语言，Swift语言既适合编写科学计算程序，又适合图形界面设计。截至2023年6月，Swift语言的版本为5.8，Swift语言程序设计的开发环境Xcode的版本为15.0。本书基于这两个版本介绍Swift语言程序设计技术。

本书基于江西财经大学软件与物联网工程学院iOS程序设计课程的讲义扩编而来，全书共9章，各章的主要内容如下。

第1章为Swift开发基础，介绍Hello World工程框架、控制台工程设计方法、格式化输出方法等，并详细讨论了Swift语言中常量(常量的值称为字面量)、变量、整数类型和可选类型等，是学习Swift语言的入门知识。

第2章为Swift数据表示，详细阐述了Swift语言的数据结构及其表示方法，讨论了字符、字符串、浮点型和布尔型等基本类型，以及元组、数组、集合和字典等集合类型(或称构造类型)。基于这些知识，可将现实问题中的数据借助Swift语言表示为计算机可识别的数据。

第3章为运算符与程序控制，重点介绍了算术运算符、关系运算符、条件运算符、位运算符、区间运算符和赋值运算符等，基于这些运算符的知识，可将数据连接为表达式。本章还深入介绍了程序执行方式，即顺序执行、分支执行和循环执行等，详细介绍了分支执行和循环执行的程序设计方法。在这个基础上，可以借助Swift语言实现各种各样的算法。

第4章为函数与闭包，阐述了函数的定义与用法，并重点分析了多参数函数、多返回值函数、复合函数和递归函数的设计方法，同时，还介绍了一种特殊的函数，即无函数名的闭包函数的设计方法。这些知识可以帮助程序员实现模块化编程，即用函数组织同一功能的代码，使得众多程序员合作编程成为可能。

第5章为枚举与结构体，介绍了枚举与结构体两种构造类型，这两种类型是Swift语言中很重要的类型，特别是结构体类型，非常受Swift语言开发者的推崇，整个SwiftUI框架(Swift语言的界面设计框架)全是基于结构体设计的。本章详细地讨论了结构体的存储属性、计算属性、初始化器、索引器以及实例方法和静态方法等。枚举和结构体均属于值类型，使用安全方便。结构体具有面向对象程序设计的部分特点，如具有抽象特性、封装特性、继承特性(指服从协议)等。学习Swift语言必须熟练掌握结构体。

第6章为类与实例，阐述了类的定义与设计方法，深入分析了类的属性和方法，讨论了类的继承和多态。本章内容是面向对象技术的重要体现，Swift语言将类定义的变量或常量称为实例(instance)，而不使用对象(object)这种传统说法。类是一种引用类型，在使用类时需要避免出现强引用而导致内存碎片。Swift语言中，类是单继承的，每个类只能有一个父类(或称基类)。Swift语言设计者建议可以使用结构体实现的功能，尽可能使用结构体，而不使用类。但是，Swift语言中，类仍然是一种强大的数据类型。

第7章为扩展与协议，重点讨论了扩展的设计方法和协议的定义方法。扩展解决了类型定义的不足，结构体和类等可以借助扩展，添加属性(指计算属性)和方法(不能覆盖原实体中的方法)，甚至可以扩展系统类型。协议解决了多继承问题，一个类或结构体可以继承(或称服从)多个协议。本章还讨论了类型嵌套、类型判定、可选类型链和并行处理机制等。整个Swift语言是基于协议的，可以称其为面向协议的语言。

第8章为泛型与模糊类型，介绍了泛型的定义和用法，重点介绍了函数泛型和自定义类型泛型，继而讨论了模糊类型的概念和用法。此外，本章还介绍了自动引用计数(一种内存管理方法)、内存安全、访问控制和高级运算符等内容。

第9章为用户界面设计，讲解了界面设计的框架程序技术，讨论了带有用户界面的App的设计方法，阐述了绘图程序设计方法。本章内容使用了SwiftUI框架技术，该技术是Swift语言开发人员推荐的用户界面设计方法，可设计精美且功能强大的用户界面。

本书由江西财经大学软件与物联网工程学院iOS程序设计教学团队编写，其中，张勇编写第1、9章，罗凡编写第2、6章，李瑞友编写第3章，吴文华编写第4章，陈伟编写第5章，石宇雯编写第7、8章。全书由张勇统稿。全体编著者在写作过程中，感觉到Swift语言已经发展为十分成熟的计算机语言，已经具有了其他众多优秀计算机语言，如C/C /C#、Java、Python、Delphi和BASIC等的特色，可作为一种高级计算机语言用于教学与科研。

Swift语言和其开发环境Xcode都在不断发展中，本书中的全部工程实例适用于Swift语言5.8以上版本和Xcode 15.0以上版本，本书的硬件平台为MacBook Pro M1，操作系统为macOS Ventura 13.4。设计好的App可以发布到Apple Store中，在全球范围内分享，这需要注册Apple开发者账号，借助Xcode生成发布版本。

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张勇2024年1月于江西财经大学麦庐园

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