Swift运算符、条件语句、循环
Swift 运算符
运算符是一个符号，用于告诉编译器执行一个数学或逻辑运算。
Swift 提供了以下几种运算符：
- 算术运算符
- 比较运算符
- 逻辑运算符
- 位运算符
- 赋值运算符
- 区间运算符
- 其他运算符
本章节我们将为大家详细介绍算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符、赋值运算符及其他运算符。
算术运算符
以下表格列出了 Swift 语言支持的算术运算符，其中变量 A 为 10，变量 B 为 20：
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| + | 加号 | A + B 结果为 30 |
| − | 减号 | A − B 结果为 -10 |
| * | 乘号 | A * B 结果为 200 |
| / | 除号 | B / A 结果为 2 |
| % | 求余 | B % A 结果为 0 |
注意：swift3 中已经取消了++、--。
实例
以下为算术运算的简单实例：
import Cocoa
var A = 10
var B = 20
print("A + B 结果为：\(A + B)")
print("A - B 结果为：\(A - B)")
print("A * B 结果为：\(A * B)")
print("B / A 结果为：\(B / A)")
A += 1 // 类似 A++
print("A += 1 后 A 的值为 \(A)")
B -= 1 // 类似 B--
print("B -= 1 后 B 的值为 \(B)")
以上程序执行结果为：
A + B 结果为：30 A - B 结果为：-10 A * B 结果为：200 B / A 结果为：2 A += 1 后 A 的值为 11 B -= 1 后 B 的值为 19
比较运算符
以下表格列出了 Swift 语言支持的比较运算符，其中变量 A 为 10，变量 B 为 20：
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| == | 等于 | (A == B) 为 false。 |
| != | 不等于 | (A != B) 为 true。 |
| > | 大于 | (A > B) 为 false。 |
| < | 小于 | (A < B) 为 true。 |
| >= | 大于等于 | (A >= B) 为 false。 |
| <= | 小于等于 | (A <= B) 为 true。 |
实例
以下为比较运算的简单实例：
import Cocoa
var A = 10
var B = 20
print("A == B 结果为：\(A == B)")
print("A != B 结果为：\(A != B)")
print("A > B 结果为：\(A > B)")
print("A < B 结果为：\(A < B)")
print("A >= B 结果为：\(A >= B)")
print("A <= B 结果为：\(A <= B)")
以上程序执行结果为：
A == B 结果为：false A != B 结果为：true A > B 结果为：false A < B 结果为：true A >= B 结果为：false A <= B 结果为：true
逻辑运算符
以下表格列出了 Swift 语言支持的逻辑运算符，其中变量 A 为 true，变量 B 为 false：
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| && | 逻辑与。如果运算符两侧都为 TRUE 则为 TRUE。 | (A && B) 为 false。 |
| || | 逻辑或。 如果运算符两侧至少有一个为 TRUE 则为 TRUE。 | (A || B) 为 true。 |
| ! | 逻辑非。布尔值取反，使得true变false，false变true。 | !(A && B) 为 true。 |
以下为逻辑运算的简单实例：
import Cocoa
var A = true
var B = false
print("A && B 结果为：\(A && B)")
print("A || B 结果为：\(A || B)")
print("!A 结果为：\(!A)")
print("!B 结果为：\(!B)")
以上程序执行结果为：
A && B 结果为：false A || B 结果为：true !A 结果为：false !B 结果为：true
位运算符
位运算符用来对二进制位进行操作，~,&,|,^分别为取反，按位与与，按位与或，按位与异或运算，如下表实例：
| p | q | p & q | p | q | p ^ q |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
如果指定 A = 60; 及 B = 13; 两个变量对应的二进制为：
A = 0011 1100 B = 0000 1101
进行位运算：
| 运算符 | 描述 | 图解 | 实例 |
|---|---|---|---|
| & | 按位与。按位与运算符对两个数进行操作，然后返回一个新的数，这个数的每个位都需要两个输入数的同一位都为1时才为1。 | (A & B) 结果为 12, 二进制为 0000 1100 | |
| | | 按位或。按位或运算符|比较两个数，然后返回一个新的数，这个数的每一位设置1的条件是两个输入数的同一位都不为0(即任意一个为1，或都为1)。 | (A | B) 结果为 61, 二进制为 0011 1101 | |
| ^ | 按位异或. 按位异或运算符^比较两个数，然后返回一个数，这个数的每个位设为1的条件是两个输入数的同一位不同，如果相同就设为0。 | (A ^ B) 结果为 49, 二进制为 0011 0001 | |
| ~ | 按位取反运算符~对一个操作数的每一位都取反。 | (~A ) 结果为 -61, 二进制为 1100 0011 in 2's complement form. | |
| << | 按位左移。左移操作符（<<）将操作数的所有位向左移动指定的位数。 |
下图展示了11111111 << 1（11111111 左移一位）的结果。蓝色数字表示被移动位，灰色表示被丢弃位，空位用橙色的0填充。 |
A << 2 结果为 240, 二进制为 1111 0000 |
| >> | 按位右移。右移操作符（>>）将操作数的所有位向右移动指定的位数。 |
下图展示了11111111 >> 1（11111111 右移一位）的结果。蓝色数字表示被移动位，灰色表示被丢弃位，空位用橙色的0填充。 |
A >> 2 结果为 15, 二进制为 0000 1111 |
以下为位运算的简单实例：
import Cocoa
var A = 60 // 二进制为 0011 1100
var B = 13 // 二进制为 0000 1101
print("A&B 结果为：\(A&B)")
print("A|B 结果为：\(A|B)")
print("A^B 结果为：\(A^B)")
print("~A 结果为：\(~A)")
以上程序执行结果为：
A&B 结果为：12 A|B 结果为：61 A^B 结果为：49 ~A 结果为：-61
赋值运算
下表列出了 Swift 语言的基本赋值运算：
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| = | 简单的赋值运算，指定右边操作数赋值给左边的操作数。 | C = A + B 将 A + B 的运算结果赋值给 C |
| += | 相加后再赋值，将左右两边的操作数相加后再赋值给左边的操作数。 | C += A 相当于 C = C + A |
| -= | 相减后再赋值，将左右两边的操作数相减后再赋值给左边的操作数。 | C -= A 相当于 C = C - A |
| *= | 相乘后再赋值，将左右两边的操作数相乘后再赋值给左边的操作数。 | C *= A 相当于 C = C * A |
| /= | 相除后再赋值，将左右两边的操作数相除后再赋值给左边的操作数。 | C /= A 相当于 C = C / A |
| %= | 求余后再赋值，将左右两边的操作数求余后再赋值给左边的操作数。 | C %= A is equivalent to C = C % A |
| <<= | 按位左移后再赋值 | C <<= 2 相当于 C = C << 2 |
| >>= | 按位右移后再赋值 | C >>= 2 相当于 C = C >> 2 |
| &= | 按位与运算后赋值 | C &= 2 相当于 C = C & 2 |
| ^= | 按位异或运算符后再赋值 | C ^= 2 相当于 C = C ^ 2 |
| |= | 按位或运算后再赋值 | C |= 2 相当于 C = C | 2 |
以下为赋值运算的简单实例：
import Cocoa
var A = 10
var B = 20
var C = 100
C = A + B
print("C 结果为：\(C)")
C += A
print("C 结果为：\(C)")
C -= A
print("C 结果为：\(C)")
C *= A
print("C 结果为：\(C)")
C /= A
print("C 结果为：\(C)")
//以下测试已注释，可去掉注释测试每个实例
/*
C %= A
print("C 结果为：\(C)")
C <<= A
print("C 结果为：\(C)")
C >>= A
print("C 结果为：\(C)")
C &= A
print("C 结果为：\(C)")
C ^= A
print("C 结果为：\(C)")
C |= A
print("C 结果为：\(C)")
*/
以上程序执行结果为：
C 结果为：30 C 结果为：40 C 结果为：30 C 结果为：300 C 结果为：30
区间运算符
Swift 提供了两个区间的运算符。
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| 闭区间运算符 | 闭区间运算符（a...b）定义一个包含从a到b(包括a和b)的所有值的区间，b必须大于等于a。 闭区间运算符在迭代一个区间的所有值时是非常有用的，如在for-in循环中： | 1...5 区间值为 1, 2, 3, 4 和 5 |
| 半开区间运算符 | 半开区间（a.. | 1..< 5 区间值为 1, 2, 3, 和 4 |
以下为区间运算的简单实例：
import Cocoa
print("闭区间运算符:")
for index in 1...5 {
print("\(index) * 5 = \(index * 5)")
}
print("半开区间运算符:")
for index in 1..<5 {
print("\(index) * 5 = \(index * 5)")
}
以上程序执行结果为：
闭区间运算符: 1 * 5 = 5 2 * 5 = 10 3 * 5 = 15 4 * 5 = 20 5 * 5 = 25 半开区间运算符: 1 * 5 = 5 2 * 5 = 10 3 * 5 = 15 4 * 5 = 20
其他运算符
Swift 提供了其他类型的的运算符，如一元、二元和三元运算符。
- 一元运算符对单一操作对象操作（如
-a）。一元运算符分前置运算符和后置运算符，前置运算符需紧跟在操作对象之前（如!b），后置运算符需紧跟在操作对象之后（例如c!）。备注：在Java／C没有类似c！的语法， 在Swift中用在Optional类型取值。 - 二元运算符操作两个操作对象（如
2 + 3），是中置的，因为它们出现在两个操作对象之间。 - 三元运算符操作三个操作对象，和 C 语言一样，Swift 只有一个三元运算符，就是三目运算符（
a ? b : c）。
| 运算符 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|
| 一元减 | 数字前添加 - 号前缀 | -3 或 -4 |
| 一元加 | 数字前添加 + 号前缀 | +6 结果为 6 |
| 三元运算符 | condition ? X : Y | 如果 condition 为 true ，值为 X ，否则为 Y |
以下为一元、二元、三元的运算的简单实例：
import Cocoa
var A = 1
var B = 2
var C = true
var D = false
print("-A 的值为：\(-A)")
print("A + B 的值为：\(A + B)")
print("三元运算：\(C ? A : B )")
print("三元运算：\(D ? A : B )")
以上程序执行结果为：
-A 的值为：-1 A + B 的值为：3 三元运算：1 三元运算：2
运算符优先级
在一个表达式中可能包含多个有不同运算符连接起来的、具有不同数据类型的数据对象；由于表达式有多种运算，不同的运算顺序可能得出不同结果甚至出现错误运算错误，因为当表达式中含多种运算时，必须按一定顺序进行结合，才能保证运算的合理性和结果的正确性、唯一性。
优先级从上到下依次递减，最上面具有最高的优先级，逗号操作符具有最低的优先级。
相同优先级中，按结合顺序计算。大多数运算是从左至右计算，只有三个优先级是从右至左结合的，它们是单目运算符、条件运算符、赋值运算符。
基本的优先级需要记住：
- 指针最优，单目运算优于双目运算。如正负号。
- 先乘除（模），后加减。
- 先算术运算，后移位运算，最后位运算。请特别注意：1 << 3 + 2 & 7 等价于 (1 << (3 + 2))&7
- 逻辑运算最后计算
Swift 运算符优先级 (从高到低)：
| 运算符 | 实例 |
|---|---|
| 位运算符 | >> &<< &>> >> |
| 乘法运算符 | &* % & * / |
| 加法运算符 | | &+ &- + - ^ |
| 区间运算符 | ..< ... |
| 类型转换运算符 | is as |
| nil 的聚合运算 | ?? |
| 比较运算符 | != > < >= <= === == |
| 逻辑与运算符 | && |
| 逻辑或运算符 | || |
| 波浪箭头 | ~> |
| 三元运算符 | ?: |
| 箭头函数 | ( ) |
| 赋值运算符 | |= %= /= &<<= &>>= &= *= >>= <<= ^= += -= |
以下为运算符优先级简单实例：
import Cocoa
var A = 0
A = 2 + 3 * 4 % 5
print("A 的值为：\(A)")
以上程序执行结果为：
A 的值为：4
实例解析：
根据运算符优先级，可以将以上程序的运算解析为以下步骤，表达式相当于：
2 + ((3 * 4) % 5)
第一步计算： (3 * 4) = 12，所以表达式相当于：
2 + (12 % 5)
第二步计算 12 % 5 = 2，所以表达式相当于：
2 + 2
此时可以容易地看出计算的结果为 4。
Swift 条件语句
条件语句通过设定的一个或多个条件来执行程序，在条件为真时执行指定的语句，在条件为 false 时执行另外指定的语句。
可以通过下图来简单了解条件语句的执行过程:
Swift 提供了以下几种类型的条件语句：
| 语句 | 描述 |
|---|---|
| if 语句 由一个布尔表达式和一个或多个执行语句组成。 | |
| if 语句 后可以有可选的 else 语句, else 语句在布尔表达式为 false 时执行。 | |
| if 后可以有可选的 else if...else 语句, else if...else 语句常用于多个条件判断。 | |
| 你可以在 if 或 else if 中内嵌 if 或 else if 语句。 | |
| switch 语句允许测试一个变量等于多个值时的情况。 |
? : 运算符
我们已经在前面的章节中讲解了 条件运算符 ? :，可以用来替代 if...else 语句。它的一般形式如下：
Exp1 ? Exp2 : Exp3;
其中，Exp1、Exp2 和 Exp3 是表达式。请注意，冒号的使用和位置。
? 表达式的值是由 Exp1 决定的。如果 Exp1 为真，则计算 Exp2 的值，结果即为整个 ? 表达式的值。如果 Exp1 为假，则计算 Exp3 的值，结果即为整个 ? 表达式的值。
Swift switch 语句
switch 语句允许测试一个变量等于多个值时的情况。 Swift 语言中只要匹配到 case 语句，则整个 switch 语句执行完成。
语法
Swift 语言中 switch 语句的语法：
switch expression {
case expression1 :
statement(s)
fallthrough /* 可选 */
case expression2, expression3 :
statement(s)
fallthrough /* 可选 */
default : /* 可选 */
statement(s);
}
语法
Swift fallthrough 语句的语法格式如下：
fallthrough
一般在 switch 语句中不使用 fallthrough 语句。
这里我们需要注意 case 语句中如果没有使用 fallthrough 语句，则在执行当前的 case 语句后，switch 会终止，控制流将跳转到 switch 语句后的下一行。
如果使用了fallthrough 语句，则会继续执行之后的 case 或 default 语句，不论条件是否满足都会执行。
注意：在大多数语言中，switch 语句块中，case 要紧跟 break，否则 case 之后的语句会顺序运行，而在 Swift 语言中，默认是不会执行下去的，switch 也会终止。如果你想在 Swift 中让 case 之后的语句会按顺序继续运行，则需要使用 fallthrough 语句。
实例1
以下实例没有使用 fallthrough 语句：
import Cocoa
var index = 10
switch index {
case 100 :
print( "index 的值为 100")
case 10,15 :
print( "index 的值为 10 或 15")
case 5 :
print( "index 的值为 5")
default :
print( "默认 case")
}
当上面的代码被编译执行时，它会产生下列结果：
index 的值为 10 或 15
实例2
以下实例使用 fallthrough 语句：
import Cocoa
var index = 10
switch index {
case 100 :
print( "index 的值为 100")
fallthrough
case 10,15 :
print( "index 的值为 10 或 15")
fallthrough
case 5 :
print( "index 的值为 5")
default :
print( "默认 case")
}
当上面的代码被编译执行时，它会产生下列结果：
index 的值为 10 或 15 index 的值为 5
Swift 循环
有的时候，我们可能需要多次执行同一块代码。一般情况下，语句是按顺序执行的：函数中的第一个语句先执行，接着是第二个语句，依此类推。
编程语言提供了更为复杂执行路径的多种控制结构。
循环语句允许我们多次执行一个语句或语句组，下面是大多数编程语言中循环语句的流程图：
循环类型
Swift 语言提供了以下几种循环类型。点击链接查看每个类型的详细描述：
| 循环类型 | 描述 |
|---|---|
| 遍历一个集合里面的所有元素，例如由数字表示的区间、数组中的元素、字符串中的字符。 | |
|
该循环方式在 Swift 3 中已经弃用。 用来重复执行一系列语句直到达成特定条件达成，一般通过在每次循环完成后增加计数器的值来实现。 |
|
| 运行一系列语句，如果条件为true，会重复运行，直到条件变为false。 | |
| 类似 while 语句区别在于判断循环条件之前，先执行一次循环的代码块。 |
循环控制语句
循环控制语句改变你代码的执行顺序，通过它你可以实现代码的跳转。Swift 以下几种循环控制语句：
| 控制语句 | 描述 |
|---|---|
| 告诉一个循环体立刻停止本次循环迭代，重新开始下次循环迭代。 | |
| 中断当前循环。 | |
| 如果在一个case执行完后，继续执行下面的case，需要使用fallthrough(贯穿)关键字。 |
Swift for-in 循环
Swift for-in 循环用于遍历一个集合里面的所有元素，例如由数字表示的区间、数组中的元素、字符串中的字符。
语法
Swift for-in 循环的语法格式如下：
for index in var {
循环体
}
流程图：
实例 1
import Cocoa
for index in 1...5 {
print("\(index) 乘于 5 为：\(index * 5)")
}
例子中用来进行遍历的元素是使用闭区间操作符（...）表示的从1到5的数字区间。i
以上程序执行输出结果为：
1 乘于 5 为：5 2 乘于 5 为：10 3 乘于 5 为：15 4 乘于 5 为：20 5 乘于 5 为：25
实例 2
import Cocoa
var someInts:[Int] = [10, 20, 30]
for index in someInts {
print( "index 的值为 \(index)")
}
以上程序执行输出结果为：
index 的值为 10 index 的值为 20 index 的值为 30
Swift repeat...while 循环
Swift repeat...while 循环不像 for 和 while 循环在循环体开始执行前先判断条件语句，而是在循环执行结束时判断条件是否符合。
语法
Swift repeat...while 循环的语法格式如下：
repeat
{
statement(s);
}while( condition );
请注意，条件表达式出现在循环的尾部，所以循环中的 statement(s) 会在条件被测试之前至少执行一次。
如果条件为 true，控制流会跳转回上面的 repeat，然后重新执行循环中的 statement(s)。这个过程会不断重复，直到给定条件变为 false 为止。
数字 0, 字符串 '0' 和 "", 空的 list(), 及未定义的变量都为 false ，其他的则都为 true。true 取反使用 ! 号或 not，取反后返回 false。
流程图：
实例
import Cocoa
var index = 15
repeat{
print( "index 的值为 \(index)")
index = index + 1
}while index < 20
以上程序执行输出结果为：
index 的值为 15 index 的值为 16 index 的值为 17 index 的值为 18 index 的值为 19