基本概念
- 一元运算符：对一个目标进行操作，如一元前缀运算符（!flag）和用于解包的一元后缀运算符(b!)。
- 二元运算符（中缀）。
- 三元运算符： flag ? a : b
赋值和算术运算符
swift支持c中大多数标准运算符，并且：
- 赋值运算符(=)不会返回值，防止误用为等于（==）。
- 算术运算符（+、-、*、/、 %）可以检测并阻止值溢出，甚至提供了可以允许值溢出的算术运算符。
- 加法运算符可以用于字符串拼接。
- 一元算术运算符：切换正负值，比如（+5，-5）。
- 取余运算符需要注意：被除数正负号不会被忽略，除数正负号会被忽略。
print(3 % 2) // 1
print(-3 % 2) // -1
print(3 % -2) // 1
溢出运算符
- 默认情况下，当给一个整数赋超过他容量的值时，swift会报错而不是生成一个无效的数，这给我们操作过大过小的数提供了额外的安全性。
- 提供三个溢出运算符让系统支持整数溢出运算：
- 溢出加法：&+
- 溢出减法：&-
- 溢出乘法：&*
var a: UInt8 = 0xff
a &+= 1
print(a) // 0
a = 0
// a -= 1 error
a &-= 1
print(a) // 255
合并空值运算符
- a ?? b: a有值则解包，如果是nil，则返回默认值b。
- 文档要求： 表达式a为可选类型，表达式b必须与a的存储类型相同。(实际操作则不然)
- a ?? b 等价于 a != nil ? a! : b
- 如果a的值不是nil，那么b的值不会被考虑。
//正常用法
var a : Int? = nil
var b: Int = 255
print(a ?? b ) // 255
a = 20
print(a ?? b ) // 20
print(type(of: a ?? b)) // Int
//这样不会报错，但是明显c和d类型不同
var c: Int? = nil
let d: String = "abc"
print(c ?? d) // abc
//Expression type '(_) -> _' is ambiguous without more context
// print(type(of: c ?? d))
区间运算符
- 闭区间: (a...b)
- 半开区间: (a..<b)
- 单侧区间： (a...) 或者 (...b)
- 倒叙区间:
(a...b).reversed()
位运算
- 按位取反：~
- 与： &
- 或：|
- 异或：^
- 移位： >> 和 <<
常见应用：
- 交换两个变量的值
func swap(_ a: inout Int,_ b: inout Int) {
a = a ^ b
b = a ^ b
a = a ^ b
}
var a = 10
var b = 8
print("a = \(a) b = \(b)")
swap(&a, &b)
print("a = \(a) b = \(b)")
- 无符号二进制中1的个数
func countOfOnes(_ num: UInt) -> UInt {
var count: UInt = 0
var temp = num
while temp != 0 {
count += 1
temp = temp & (temp - 1)
}
return count
}
- 判断无符号整型是否是2的整数次幂
func isPowerOfTwo(_ num: UInt) -> Bool {
return num & (num - 1) == 0
}
- 缺失的数字
func findLostNum(_ nums: [UInt]) -> UInt {
return nums.reduce(0) { $0 ^ $1}
}
- 缺失的两个数字： 分组异或
func findTwoLostNumbers(_ nums: [UInt]) -> (UInt,UInt) {
let temp = nums.reduce(0) { $0 ^ $1}
var flag: UInt = 1
while temp & flag == 0 {
flag <<= 1
}
var ans: (UInt,UInt) = (0,0)
for num in nums {
if num & flag == 0 {
ans.0 ^= num
} else {
ans.1 ^= num
}
}
return ans
}
运算符重载
- 类和结构体可以为现有运算符提供自定义实现，叫做运算符重载。
struct Vector2D {
var x: Int
var y: Int
var description: String {
return "(x: \(x), y: \(y))"
}
}
extension Vector2D {
static func + (left: Vector2D, right: Vector2D) -> Vector2D {
return Vector2D(x: left.x + right.x, y: left.y + right.y)
}
}
let vector = Vector2D(x: 1, y: 2)
let another = Vector2D(x: 2, y: 5)
let combineVector = vector + another
print("vector1: \(vector.description) another: \(another.description) combineVector: \(combineVector.description)")
//vector1: (x: 1, y: 2) another: (x: 2, y: 5) combineVector: (x: 3, y: 7)
- 一元运算符重载： 需要声明是前缀还是后缀(prefix or postfix)
extension Vector2D {
static prefix func - (vector: Vector2D) -> Vector2D {
return Vector2D(x: -vector.x, y: -vector.y)
}
}
let positive = Vector2D(x: 3, y: 5)
let negative = -positive
print("positive: \(positive.description) negative: \(negative.description)") //positive: (x: 3, y: 5) negative: (x: -3, y: -5)
- 组合赋值运算符重载：左参数需要为 inout类型
extension Vector2D {
static func += (left: inout Vector2D, right: Vector2D) {
left.x += right.x
left.y += right.y
}
}
var original = Vector2D(x: 2, y: 3)
let toAdd = Vector2D(x: 4, y: 5)
original += toAdd
print(original.description) //(x: 6, y: 8)
-
等价运算符的重载：需要遵循Equatable协议，swift为以下自定义类型提供等价运算符的合成实现。
- 只拥有遵循Equatable协议的存储属性的结构体
- 只拥有遵循Equatable协议的关联类型的枚举
- 没有关联类型的枚举
extension Vector2D: Equatable {
static func == (left: Vector2D, right: Vector2D) -> Bool {
return left.x == right.x && left.y == right.y
}
}
自定义运算符
- 用operator声明
- 用prefix、postfix、infix限定
prefix operator ++
extension Vector2D {
static prefix func ++ (vector: inout Vector2D) {
vector += vector
}
}
var vector = Vector2D(x: 1, y: 2)
++vector
print("vector: \(vector.description)") //vector: (x: 2, y: 4)
- 自定义中缀运算符需要制定优先级和结合性： 优先级组
- 使用系统优先级组
infix operator +- : AdditionPrecedence
extension Vector2D {
static func +- (left: Vector2D, right: Vector2D) -> Vector2D {
return Vector2D(x: left.x + right.x, y: left.y - right.y)
}
}
infix operator *^: MultiplicationPrecedence
extension Vector2D {
static func *^ (left: Vector2D, right: Vector2D) -> Vector2D {
return Vector2D(x: left.x * right.x, y: left.y * left.y + right.y * right.y)
}
}
let first = Vector2D(x: 1, y: 2)
let second = Vector2D(x: 3, y: 7)
let third = Vector2D(x: 2, y: 2)
//根据优先级组：先算 *^ 再算 +-
print("vector: \((first +- second *^ third).description)") //vector: (x: 7, y: -51)
* 使用自定义优先级组
infix operator +- : AdditionPrecedence
extension Vector2D {
static func +- (left: Vector2D, right: Vector2D) -> Vector2D {
return Vector2D(x: left.x + right.x, y: left.y - right.y)
}
}
precedencegroup UserDefinePrecedence {
associativity: left
lowerThan: AdditionPrecedence
}
infix operator *^: UserDefinePrecedence
extension Vector2D {
static func *^ (left: Vector2D, right: Vector2D) -> Vector2D {
return Vector2D(x: left.x * right.x, y: left.y * left.y + right.y * right.y)
}
}
let first = Vector2D(x: 1, y: 2)
let second = Vector2D(x: 3, y: 7)
let third = Vector2D(x: 2, y: 2)
//根据优先级组：先算 +- 再算 *^
print("vector: \((first +- second *^ third).description)") //vector: (x: 8, y: 29)
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