iOS开发——Swift中的函数盘点

作者: iOS开发之家 | 来源:发表于2021-11-18 17:01 被阅读0次

前言：

Swift已经被越来越多的公司使用起来，因此Swift的学习也应该提上日程了。本篇就先探索Swift中的函数，主要包括以下几个方面：

Swift函数定义
Swift函数参数与返回值
Swift函数重载
内敛函数优化
函数类型、嵌套函数

一、Swift函数定义

函数的定义包含函数名、函数体、参数及返回值，定义了函数会做什么、接收什么以及返回什么。函数名前要加上 func 关键字修饰。如下为一个完整的函数定义事例：

func greet(person: String) -> String {
let greeting = "Hello, " + person + "!"
return greeting
}

</pre>

函数名：greet
参数：圆括号中(person: String)即为参数，person为参数名，String为类型
返回值：使用一个 -> 来明确函数的返回值，在该事例中定义了一个 String类型的返回值

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二、函数返回值与参数

2.1 函数返回值

从返回值的角度看，函数可以分为有返回值和无返回值两种。无返回值的函数可以有如下三种定义方式：

func testA() -> Void {
}

func testB() -> () {
}

func testC() {
}

let a = testA()
let b = testB()
let c = testC()

</pre>

打印 a、b、c 可以发现，三者的类型均为()，即空元组。在 Void 的定义处也可以发现，Swift中 Void 就是空元组。

[图片上传中...(image-1a4ab5-1637226038732-4)]

也就是说上面三种方式是等价的，都表示无返回值的情况，不过从代码简洁程度上来说，最后一种更方便使用。

还有一种函数有返回值的情况，如同第一节中所述的函数定义方式，即为一种返回值为String的函数。在Swift中，函数的返回值可以隐式返回，如果函数体中只有一句返回代码，则可以省略return关键字。如下代码所示，两种写法是等价的：

func testD() -> String {
return "正常返回"
}
func testE() -> String {
"隐式返回"
}

</pre>

Swift中还可以通过元组实现多个返回值的情况，如下所示：

func compute(a:Int, b: Int) -> (sum: Int, difference: Int) {
return (a+b, a-b);
}

</pre>

compute函数返回一个元组，包含了求和与求差，实现了返回多个值的情况。

2.2 函数参数

与OC不同的是，Swift中函数的参数是let修饰的，参数值是不支持修改的。如下图所示，可以证明。

[图片上传中...(image-9dbe10-1637226038734-20)]

2.2.1 函数标签

Swift的函数参数除了形参外，还包含一个参数标签。形参在函数内部使用，使得函数体中使用没有歧义，而函数标签用于在函数调用时使用，其目的是增加可读性。函数标签是可以省略的，使用_表示即可，需要注意的是，_与不设置函数标签是不一样的，如下图所示：

[图片上传中...(image-68984b-1637226038734-19)]

图片

当使用_时，调用函数不会显示函数标签，而不设置函数标签会把形参作为函数标签。

2.2.2 函数默认参数值

Swift可以给函数参数设置默认值，设置了默认值的参数，在函数调用时可以不传参

[图片上传中...(image-339f1f-1637226038734-17)]

由于参数 a 有了默认值 8，所以在调用时只传参 b 就可以。同样的，如果参数均有默认值，则在调用函数时，都可以不传值。

图片

如图所示，由于两个参数均有默认值，在调用时都不传值，就像调用了一个无参函数一样。

Swift中设置函数参数默认值可以不按照顺序，因为Swift中有函数标签，不会造成歧义。而在C++中，则必须要按照从右往左的顺序依次设置，两者对比如下：

[图片上传中...(image-3f5b28-1637226038734-15)]

[图片上传中...(image-cd1ebe-1637226038734-14)]

下面一张图是C++的调用，没有按照顺序设置默认值，直接报错缺失b的默认值，而Swift中则不会。但是，如果Swift函数参数都隐藏了函数标签，则无法识别是给哪个参数，只能按照从右往左的方向赋值，这样就会照成报错，如下图所示：

[图片上传中...(image-c7063e-1637226038734-13)]

在调用函数时，直接报错缺失第二个参数。因此，在Swift中，如果省略了函数参数标签，要保证所有的函数参数都有值，或者都可以得到赋值。

2.2.3 可变参数

与OC的NSLog参数一样，Swift函数也提供了可变参数，其定义方式是 参数名:类型...，可以参照系统的print函数定义：

[图片上传中...(image-25b3a8-1637226038734-12)]

print函数的第一个参数即为可变参数，参数类型为Any，可以接受任意类型，输入时以,分割即可。

可变参数需要注意的一点是，在紧随其后的一个参数不能省略参数标签，如下图所示：

[图片上传中...(image-e7f40e-1637226038734-11)]

参数b也是一个Any类型，如果省略了参数标签，则在调用函数时就没有了标签区分，仅凭,编译器无法确定该将参数赋值给item还是b，因此会报错。

可变参数本质上是一个数组，可以在函数内部使用参数，查看其类型如下：

[图片上传中...(image-e5c4fd-1637226038732-3)]

可以看到 item 实际上是一个 Any 类型的数组。

2.2.4 inout修饰的参数

在OC和C中，我们可以通过指针传参，以达到在函数内部修改函数外部实参的值的目的。在Swift中，也提供了类似的方法，不过需要使用inout修饰一下参数，具体使用方式如下：

[图片上传中...(image-f594cb-1637226038734-10)]

number的值本来为10，经过inoutFunc函数调用，结果变为了20。那么 inout 是如何改变了外部实参的值的呢？有种说法是与OC一样，采用了指针传值的方式改变；还有说法是 inout 在底层是一个函数，将其修饰的函数内部的值通过这个函数重新赋值外部实参。

针对这两种说法，我们可以通过汇编来验证下，本次使用的是真机调试，因此使用的是ARM下的汇编。

将上图中12行和22行的断点打开，并打开XCode的汇编调试 Debug -> Debug Workflow -> Always show Disassembly。运行工程，首先进入22行的断点：

[图片上传中...(image-311e93-1637226038732-2)]

图中红框处为 inoutFunc 函数的调用处，在上面28行可以发现一行代码 ldr x0, [sp, #0x10]，

这句代码的意思是，将[sp, #0x10]的值赋值给 x0 寄存器，[sp, #0x10]表示 sp+#0x10的地址，也就是说 x0 寄存器现在存储的是一个地址，通过 register read x0 命令可知改地址为 x0 = 0x000000016dbf9a80。

单步调试进入 inoutFunc 函数，得到如下代码：

[图片上传中...(image-22c0cf-1637226038733-9)]

执行到第4行，再次读取 x0 寄存器得到了相同的值x0 = 0x000000016dbf9a80，此时通过 x/4gx 读取内存地址0x000000016dbf9a80的值，得到结果如下：

[图片上传中...(image-497160-1637226038733-8)]

红框中的值 0x000000000000000a 换算成十进制正是 10。走到第6行汇编代码，将x0存储的地址所指向的内容存到x8寄存器，然后将值加10，就此完成对外部实参值的改变。在viewDidLoad中调用inoutFunc后并没有对于number的重新赋值，也证实了inout是通过地址传递改变外部实参的值。

使用inout需要注意两点：

1、inout只能传入可以被多次赋值的，即不能传入常量和字面量
2、inout不能修饰可变参数

三、函数重载

函数重载指的是函数名相同，但是参数名称不同 || 参数类型不同 || 参数个数不同 || 参数标签不同。需要注意的是，函数重载(overload)与函数重写(override)是两个概念，函数重写涉及到继承关系，而函数重载不涉及继承关系。另外，在OC中没有函数或方法的重载，只有重写。以下是几个函数重载的例子：

[图片上传中...(image-8fa73d-1637226038733-7)]

可以看到，四个函数的方法名称相同，但是参数不同，实际上并不会报错，这就是方法重载。

不过方法重载也有需要注意的地方：

方法重载与函数返回值无关，即函数名及参数完全相同的情况下，如果返回值不同，不构成函数重载，编译器会报错。

[图片上传中...(image-bc4706-1637226038733-6)]

如图所示，在调用方法时，编译器不知道该调用哪个函数，因此会报二义性错误。

方法重载与默认参数值的情况

[图片上传中...(image-ad1c00-1637226038733-5)]

从图中可以发现，由于第二个函数给参数c设置了默认值，在调用时形式上与第一个函数一样，不过编译器在此并不会报错，猜想是因为第二个函数还有一种test(a: , b: , c: )的调用形式。

四、inline内联函数

内联函数，其实是指开启了编译器内联优化后，编译器会将某些函数优化处理，该优化会将函数体抽离出来直接调用，而不会给这个函数再开辟栈空间。

func test() {
print("test123")
}
test()

</pre>

如以上函数所示，调用test()时，需要为其开辟栈空间，而其内部只调用了一个print函数，所以在开启内联优化的情况下，可能会直接调用print函数。

开启内联优化的方式如下图：

[图片上传中...(image-2a6d5b-1637226038731-1)]

Debug模式下默认不开启优化，Release模式下默认是开启的。为了测试内联优化的现象，这里先将Debug模式开启优化，之后在test()调用处打断点，再运行工程会发现，直接打印了test123，然后在test函数内部打断点，进入汇编如下：

[图片上传中...(image-d8efac-1637226038731-0)]

全局搜索发现没有test函数的调用，而是直接调用了print函数。

不过内联优化，也不是对所有函数都会进行优化，以下几点不会优化：

函数体代码比较多
函数存在递归调用
函数包含动态派发，例如类与子类的多态调用

内联函数还有内联参数控制@inline(never) 和 @inline(__always)

使用@inline(never)修饰，即使开启了编译器优化，也不会内联
使用@inline(__always)修饰，开启编译器优化后，即使函数体代码很长也会内联，但是递归和动态派发依然不会优化

五、函数类型

每一个函数都可以符合一种函数类型，例如：

func test() {
print("test123")
}

对应 () -> ()

func compute(a:Int = 8, b: Int = 9) -> Int {
return a+b;
}

对应 (Int, Int) -> Int

</pre>

上述代码中，() -> () 和 (Int, Int) -> Int都表示一种函数类型。可以发现函数类型是不需要参数名的，直接标明参数类型即可。

函数类型也可以用作函数的参数和返回值，使用函数类型作为返回值的函数被称为高阶函数，例如：

// 函数类型作为参数
func testFunc(action:(Int) -> Int) {
var result = action(2)
print(result)
}

func action(a:Int) -> Int {
return a
}
testFunc(action: action(a:))

// 函数类型作为返回值
func action(a:Int) -> Int {
return a
}
func testFunc() -> (Int) -> Int {
return action(a:)
}
let fu = testFunc()
print(fu(3))

</pre>

六、嵌套函数

Swift中，可以在函数内部定义函数，被称为嵌套函数，如下代码所示：

func forward(_ forward: Bool) -> (Int) -> Int {
func next(_ input: Int) -> Int {
input + 1
}
func previous(_ input: Int) -> Int {
input - 1
}

return forward ? next : previous

}

</pre>

像上面这样在函数内部定义其他的函数，其目的是为了将函数内部的实现封装起来，外部只看到调用了 forward，而不需要知道其内部的实现逻辑，当然也不能直接调用内部的嵌套函数。

总结

相对于OC，Swift中主要增加了以下几点：

参数标签
函数重载
嵌套函数

整体而言，个人感觉Swift的函数使用起来更加方便，参数标签使得代码可读性更强。以上即为本篇关于Swift函数的总结，如有不足之处，欢迎大家指正。

作者 | 奔跑的不将就

来源 | 掘金

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2.1 函数返回值

2.2 函数参数

2.2.1 函数标签

2.2.2 函数默认参数值

2.2.3 可变参数

2.2.4 inout修饰的参数

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