6、【Swift】函数

• 函数是一段完成特定任务的独立代码片段
• Swift 函数语法非常的灵活
• 没有参数名字的 C 风格函数，到复杂的带局部和外部参数名的 Objective-C 风格函数
• 参数可以提供默认值，以简化函数调用
• 参数也可以既当做传入参数，也当做传出参数，一旦函数执行结束，传入的参数值将被修改。
• 函数类型=参数类型 + 返回值类型
• 函数类型当做任何其他普通变量类型一样处理，把函数当做别的函数的参数，也可以从其他函数中返回函数
• 函数的定义可以写在其他函数定义中，这样可以在嵌套函数内实现功能封装

函数的定义与调用

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

print(greet(person: "Anna"))
// 打印“Hello, Anna!”
print(greet(person: "Brian"))
// 打印“Hello, Brian!”

print(_:separator:terminator:) 函数的第一个参数并没有设置一个标签，而其他的参数因为已经有了默认值，因此是可选的

• 简化这个函数的定义，可以将问候消息的创建和返回写成一句

func greetAgain(person: String) -> String {
    return "Hello again, " + person + "!"
}
print(greetAgain(person: "Anna"))
// 打印“Hello again, Anna!”

函数参数与返回值

无参数函数

func sayHelloWorld() -> String {
    return "hello, world"
}
print(sayHelloWorld())
// 打印“hello, world”

• 无参数，但圆括号必须写
• 调用时，函数名 + 圆括号

多参数函数

• 参数被包含在函数的括号之中，以逗号分隔

func greet(person: String, alreadyGreeted: Bool) -> String {
    if alreadyGreeted {
        return greetAgain(person: person)
    } else {
        return greet(person: person)
    }
}
print(greet(person: "Tim", alreadyGreeted: true))
// 打印“Hello again, Tim!”

• 虽然它们都有着同样的名字 greet，但是 greet(person:alreadyGreeted:) 函数需要两个参数，而 greet(person:) 只需要一个参数

无返回值函数

• 中没有返回箭头（->）和返回类型

func greet(person: String) {
    print("Hello, \(person)!")
}
greet(person: "Dave")
// 打印“Hello, Dave!”

严格地说，即使没有明确定义返回值，该 greet(Person：) 函数仍然返回一个值。没有明确定义返回类型的函数的返回一个 Void 类型特殊值，该值为一个空元组，写成 ()

• 调用函数时，可以忽略该函数的返回值：

func printAndCount(string: String) -> Int {
    print(string)
    return string.count
}
func printWithoutCounting(string: String) {
    let _ = printAndCount(string: string)
}
printAndCount(string: "hello, world")
// 打印“hello, world”，并且返回值 12
printWithoutCounting(string: "hello, world")
// 打印“hello, world”，但是没有返回任何值

多重返回值函数

• 用元组（tuple）类型让多个值作为一个复合值从函数中返回

• 在一个 Int 类型的数组中找出最小值与最大值

func minMax(array: [Int]) -> (min: Int, max: Int) {
    var currentMin = array[0]
    var currentMax = array[0]
    for value in array[1..<array.count] {
        if value < currentMin {
            currentMin = value
        } else if value > currentMax {
            currentMax = value
        }
    }
    return (currentMin, currentMax)
}

• 因元组的成员值已被命名，可通过 . 语法来检索

let bounds = minMax(array: [8, -6, 2, 109, 3, 71])
print("min is \(bounds.min) and max is \(bounds.max)")
// 打印“min is -6 and max is 109”

可选元组返回类型

• 在元组类型的右括号后放置一个问号来定义一个可选元组
• 如 (Int, Int)? 或 (String, Int, Bool)?

可选元组类型如 (Int, Int)? 与元组包含可选类型如 (Int?, Int?) 是不同的。可选的元组类型，整个元组是可选的，而不只是元组中的每个元素值

• 函数不会对传入的数组执行任何安全检查，如果 array 参数是一个空数组，如上定义的 minMax(array:) 在试图访问 array[0] 时会触发一个运行时错误
• 为了安全地处理这个“空数组”问题，将 minMax(array:) 函数改写为使用可选元组返回类型，并且当数组为空时返回 nil

func minMax(array: [Int]) -> (min: Int, max: Int)? {
    if array.isEmpty { return nil }// 
    var currentMin = array[0]
    var currentMax = array[0]
    for value in array[1..<array.count] {
        if value < currentMin {
            currentMin = value
        } else if value > currentMax {
            currentMax = value
        }
    }
    return (currentMin, currentMax)
}

隐式返回的函数

• 整个函数体 = 单行表达式 = （隐式）返回表达式

  func greeting(for person: String) -> String {
      "Hello, " + person + "!"
  }
  print(greeting(for: "Dave"))
  // 打印 "Hello, Dave!"
  
  
  func anotherGreeting(for person: String) -> String {
      return "Hello, " + person + "!"
  }
  print(anotherGreeting(for: "Dave"))
  // 打印 "Hello, Dave!"
  

• 正如你将会在 简略的 Getter 声明 里看到的， 一个属性的 getter 也可以使用隐式返回的形式。

函数参数标签和参数名称

• 每个函数参数都有一个参数标签（argument label）以及一个参数名称（parameter name）

• 参数标签--在调用函数的时候使用(针对外部)

• 参数名称--在函数的实现中使用（针对内部）

• 默认情况：参数标签 = 参数名称

func someFunction(firstParameterName: Int, secondParameterName: Int) {
    // 在函数体内，firstParameterName 和 secondParameterName 代表参数中的第一个和第二个参数值
}
someFunction(firstParameterName: 1, secondParameterName: 2)

• 参数标签名称可相同，但建议保持唯一性，保证代码可读性

指定参数标签

• 在参数名称前指定它的参数标签，中间以空格分隔

func someFunction(argumentLabel parameterName: Int) {
    // 在函数体内，parameterName 代表参数值
}

• 参数标签增加代码可读性

忽略参数标签

• 想调用的时候没标签，可用下划线（_）代替参数标签

func someFunction(_ firstParameterName: Int, secondParameterName: Int) {
     // 在函数体内，firstParameterName 和 secondParameterName 代表参数中的第一个和第二个参数值
}
someFunction(1, secondParameterName: 2)

• 若参数有标签，调用的时必须用标签

默认参数值

• 定义默认值（Deafult Value）：通过给参数赋值
• 调用函数时，可忽略该参数

func someFunction(parameterWithoutDefault: Int, parameterWithDefault: Int = 12) {
    // 如果你在调用时候不传第二个参数，parameterWithDefault 会值为 12 传入到函数体中。
}
someFunction(parameterWithoutDefault: 3, parameterWithDefault: 6) // parameterWithDefault = 6
someFunction(parameterWithoutDefault: 4) // parameterWithDefault = 12

• 官方建议：没默认值的参数放最前（保证代码清晰可读，如同名函数重载）

可变（个数）参数

• 一个可变参数（variadic parameter）可以接受零个或多个值

• 在变量类型名后面加入（...）

• 函数体内，当作该类型的一个数组使用

• 计算一组任意长度数字的 算术平均数（arithmetic mean)：

func arithmeticMean(_ numbers: Double...) -> Double {
    var total: Double = 0
    for number in numbers {
        total += number
    }
    return total / Double(numbers.count)
}
arithmeticMean(1, 2, 3, 4, 5)
// 返回 3.0, 是这 5 个数的平均数。
arithmeticMean(3, 8.25, 18.75)
// 返回 10.0, 是这 3 个数的平均数。

一个函数最多只能拥有一个可变参数。

输入输出参数

• 函数参数默认是常量let，函数体中更改参数值会编译错误
• 想要在函数体修改参数的值，并想在修改在函数调用结束后仍然存在，把这个参数定义为输入输出参数（In-Out Parameters）（一个 输入输出参数有传入函数的值，这个值被函数修改，然后被传出函数，替换原来的值）
• 参数定义前加 inout 关键字
• 只能传递变量，不能传入常量或者字面量
• 在参数名前加 & 符，表示这个值可以被函数修改

输入输出参数不能有默认值，而且可变参数不能用 inout 标记

• swapTwoInts(_:_:) 函数有两个分别叫做 a 和 b 的输入输出参数

func swapTwoInts(_ a: inout Int, _ b: inout Int) {
    let temporaryA = a
    a = b
    b = temporaryA
}

var someInt = 3
var anotherInt = 107
swapTwoInts(&someInt, &anotherInt)
print("someInt is now \(someInt), and anotherInt is now \(anotherInt)")
// 打印“someInt is now 107, and anotherInt is now 3”

函数类型

• 函数类型 = 参数类型 + 返回值类型

func addTwoInts(_ a: Int, _ b: Int) -> Int {
    return a + b
}
func multiplyTwoInts(_ a: Int, _ b: Int) -> Int {
    return a * b
}

• 两个函数的类型是 (Int, Int) -> Int
• 解读为: “这个函数类型有两个 Int 型的参数并返回一个 Int 型的值”

func printHelloWorld() {
    print("hello, world")
}

• 类型是：() -> Void，或者叫“没有参数，并返回 Void 类型的函数”。

使用函数类型

• 定义一个类型为函数的常量或变量，并将适当的函数赋值给它

var mathFunction: (Int, Int) -> Int = addTwoInts

• 解读为：

  ”定义一个叫做 mathFunction 的变量，类型是‘一个有两个 Int 型的参数并返回一个 Int 型的值的函数’，并让这个新变量指向 addTwoInts 函数”

• addTwoInts 和 mathFunction 有同样的类型， Swift 类型检查（type-check）通过

• 变量调用

print("Result: \(mathFunction(2, 3))")
// Prints "Result: 5"

• 同类型函数可赋值给同一个变量

mathFunction = multiplyTwoInts
print("Result: \(mathFunction(2, 3))")
// Prints "Result: 6"

• 可以让 Swift 来推断其函数类型

let anotherMathFunction = addTwoInts
// anotherMathFunction 被推断为 (Int, Int) -> Int 类型

函数类型作为参数类型

• 用 (Int, Int) -> Int 这样的函数类型作为另一个函数的参数类型

• 使用场景：将函数的一部分实现留给函数的调用者来提供

• 同样是输出某种数学运算结果

func printMathResult(_ mathFunction: (Int, Int) -> Int, _ a: Int, _ b: Int) {
    print("Result: \(mathFunction(a, b))")
}
printMathResult(addTwoInts, 3, 5)
// 打印“Result: 8”

函数类型作为返回类型

func stepForward(_ input: Int) -> Int {
    return input + 1
}
func stepBackward(_ input: Int) -> Int {
    return input - 1
}

func chooseStepFunction(backward: Bool) -> (Int) -> Int {
    return backward ? stepBackward : stepForward
}

var currentValue = 3
let moveNearerToZero = chooseStepFunction(backward: currentValue > 0)
// moveNearerToZero 现在指向 stepBackward() 函数。

print("Counting to zero:")
// Counting to zero:
while currentValue != 0 {
    print("\(currentValue)... ")
    currentValue = moveNearerToZero(currentValue)
}
print("zero!")
// 3...
// 2...
// 1...
// zero!

嵌套函数

• 目前为止所有函数都叫全局函数（global functions）
• 把函数定义在别的函数体中，称作 嵌套函数（nested functions）
  • 默认情况下，嵌套函数是对外界不可见的
  • 但可被它的外围函数（enclosing function）调用
  • 一个外围函数也可返回它的某一个嵌套函数，使得这个函数可以在其他域中被使用
• 用返回嵌套函数的方式重写 chooseStepFunction(backward:) 函数

func chooseStepFunction(backward: Bool) -> (Int) -> Int {
    func stepForward(input: Int) -> Int { return input + 1 }
    func stepBackward(input: Int) -> Int { return input - 1 }
    return backward ? stepBackward : stepForward
}
var currentValue = -4
let moveNearerToZero = chooseStepFunction(backward: currentValue > 0)
// moveNearerToZero now refers to the nested stepForward() function
while currentValue != 0 {
    print("\(currentValue)... ")
    currentValue = moveNearerToZero(currentValue)
}
print("zero!")
// -4...
// -3...
// -2...
// -1...
// zero!