Swift语句全解析：从基础到高级应用

### Swift 语句全解析：从基础到高级应用 #### 1. Swift 语句概述 在 Swift 中，语句主要分为三种类型：简单语句、编译器控制语句和控制流语句。简单语句最为常见，由表达式或声明组成；编译器控制语句能改变编译器的行为，包含条件编译块和行控制语句；控制流语句则用于控制程序的执行流程，涵盖循环语句、分支语句和控制转移语句。此外，Swift 还提供了 `do` 语句来引入作用域、捕获和处理错误，以及 `defer` 语句在当前作用域退出前执行清理操作。语句后可选择性地添加分号（;），用于在同一行分隔多个语句。 语句的语法规则如下： ```plaintext statement → expression ;opt statement → declaration ;opt statement → loop-statement ;opt statement → branch-statement ;opt statement → labeled-statement ;opt statement → control-transfer-statement ;opt statement → defer-statement ;opt statement → do-statement ;opt statement → compiler-control-statement statements → statement statements opt ``` #### 2. 循环语句 循环语句可根据循环中指定的条件重复执行代码块。Swift 有三种循环语句：`for-in` 语句、`while` 语句和 `repeat-while` 语句。循环语句的控制流可通过 `break` 语句和 `continue` 语句改变。 循环语句的语法规则如下： ```plaintext loop-statement → for-in-statement loop-statement → while-statement loop-statement → repeat-while-statement ``` ##### 2.1 `for-in` 语句 `for-in` 语句用于对符合 `Sequence` 协议的集合（或任何类型）中的每个元素执行一次代码块。其形式如下： ```swift for item in collection { statements } ``` 执行过程为：调用集合表达式的 `makeIterator()` 方法获取迭代器类型的值，然后调用迭代器的 `next()` 方法开始循环。若返回值不为 `nil`，将其赋值给 `item` 模式，执行语句后继续循环；否则，结束循环。 `for-in` 语句的语法规则如下： ```plaintext for-in-statement → for caseopt pattern in expression where-clause opt code-block ``` ##### 2.2 `while` 语句 `while` 语句只要条件为真，就会重复执行代码块。其形式如下： ```swift while condition { statements } ``` 执行步骤为： 1. 计算条件的值。若为真，执行步骤 2；若为假，结束循环。 2. 执行语句，然后返回步骤 1。 由于条件值在语句执行前计算，所以 `while` 语句中的语句可以执行零次或多次。条件的值必须为 `Bool` 类型或可桥接到 `Bool` 类型，也可以是可选绑定声明。 `while` 语句的语法规则如下： ```plaintext while-statement → while condition-list code-block condition-list → condition | condition , condition-list condition → expression | availability-condition | case-condition | optional-binding-condition case-condition → case pattern initializer optional-binding-condition → let pattern initializer opt | var pattern initializer opt ``` ##### 2.3 `repeat-while` 语句 `repeat-while` 语句会先执行一次代码块，然后只要条件为真，就会继续执行。其形式如下： ```swift repeat { statements } while condition ``` 执行步骤为： 1. 执行语句，然后执行步骤 2。 2. 计算条件的值。若为真，返回步骤 1；若为假，结束循环。 由于条件值在语句执行后计算，所以 `repeat-while` 语句中的语句至少会执行一次。条件的值必须为 `Bool` 类型或可桥接到 `Bool` 类型，也可以是可选绑定声明。 `repeat-while` 语句的语法规则如下： ```plaintext repeat-while-statement → repeat code-block while expression ``` 以下是循环语句执行流程的 mermaid 流程图： ```mermaid graph TD; A[开始] --> B{选择循环类型}; B --> C{for-in循环}; B --> D{while循环}; B --> E{repeat-while循环}; C --> F[获取迭代器]; F --> G{迭代器有值?}; G -- 是 --> H[执行语句]; H --> F; G -- 否 --> I[结束循环]; D --> J{条件为真?}; J -- 是 --> K[执行语句]; K --> J; J -- 否 --> I; E --> L[执行语句]; L --> M{条件为真?}; M -- 是 --> L; M -- 否 --> I; ``` #### 3. 分支语句 分支语句可根据一个或多个条件的值执行特定的代码部分。Swift 有三种分支语句：`if` 语句、`guard` 语句和 `switch` 语句。`if` 语句或 `switch` 语句的控制流可通过 `break` 语句改变。 分支语句的语法规则如下： ```plaintext branch-statement → if-statement branch-statement → guard-statement branch-statement → switch-statement ``` ##### 3.1 `if` 语句 `if` 语句用于根据一个或多个条件的计算结果执行代码。有两种基本形式： - 第一种形式：只有当条件为真时才执行代码。 ```swift if condition { statements } ``` - 第二种形式：提供一个额外的 `else` 子句，用于在条件为真时执行一部分代码，在条件为假时执行另一部分代码。 ```swift if condition { statements to execute if condition is true } else { statements to execute if condition is false } ``` `else` 子句中可以包含另一个 `if` 语句，以测试多个条件。 `if` 语句的语法规则如下： ```plaintext if-statement → if condition-list code-block else-clause opt else-clause → else code-block | else if-statement ``` ##### 3.2 `guard` 语句 `guard` 语句用于在一个或多个条件不满足时将程序控制转移出作用域。其形式如下： ```swift guard condition else { statements } ``` 条件的值必须为 `Bool` 类型或可桥接到 `Bool` 类型，也可以是可选绑定声明。`else` 子句是必需的，必须调用返回类型为 `Never` 的函数，或者使用 `return`、`break`、`continue`、`throw` 语句将程序控制转移出 `guard` 语句的作用域。 `guard` 语句的语法规则如下： ```plaintext guard-statement → guard condition-list else code-block ``` ##### 3.3 `switch` 语句 `switch` 语句根据控制表达式的值执行特定的代码块。其形式如下： ```swift switch control expression { case pattern 1: statements case pattern 2 where condition: statements case pattern 3 where condition, pattern 4 where condition: statements default: statements } ``` 执行过程为：计算控制表达式的值，然后与每个 `case` 中指定的模式进行比较。若匹配成功，执行该 `case` 作用域内的语句。每个 `case` 的作用域不能为空，若不想执行匹配 `case` 中的代码，可使用单个 `break` 语句。 `switch` 语句的语法规则如下： ```plaintext switch-statement → switch expression { switch-cases opt } switch-cases → switch-case switch-cases opt switch-case → case-label stat ```