函数,作为另外一项几乎任何编程语言中都有的特性,我们在之前的内容中其实已经反复使用过了。那为什么又要把它单独拿出来作为一个系列呢?因为,除了封装逻辑、传参、调用、获取结果这种最基础的用法之外,Swift中的函数还有很多设计上的特性以及使用经验,值得我们理解和掌握。
作为开始,在这一节中,我们就快速回顾一下Swift中函数的最基本要素,这将是我们接下来所有内容的基础。如果你认为自己已经比较熟悉Swift函数的基本用法,大可以跳过这一节;否则,就跟着我们开始吧。
一个最简单的函数
一个最简单的函数,看上去是这样的:
func printName() {
print("My name is Mars")
}
其中:
-
func
是定义函数的关键字,后面是函数名; -
()
中是可选的参数列表,既然是最简单的函数,自然我们可以让它留空; -
()
后面,是函数的返回值,同样,简单起见,我们也没有定义返回值; -
{}
中是函数要封装的逻辑,其实,在这里,我们调用的print
,也是一个函数,只不过,它是一个定义在标准库中的函数,并且带有一个参数罢了;
定义好函数之后,我们就可以直接像这样,来调用它:
printName() // My name is Mars
就可以在控制台看到My name is Mars的打印结果了。
向函数传递参数
当然,上面这个最简单的函数除了演示用法外,并没有任何实际意义。我们定义函数当然不是为了反复在控制台打印同样的内容。为了使用同样的逻辑加工不同的数据,第一个要做的事情,就是定义函数参数。例如,为了计算两个整数的乘积:
func mul(m: Int, n: Int) {
print(m * n)
}
然后,我们通过下面这样来使用mul
:
mul(m: 2, n: 3) // 6
就可以在控制台看到打印的结果6了。
理解参数的两种名称
在Swift里,函数的参数实际上有两个名字,一个用于在定义函数的时候使用,叫做argument name,一个用于在调用函数时使用,叫做argument label。
但是,其实我并不是很喜欢这个称呼,因为我经常搞混name和label,谁用在定义,谁用在调用。因此,我更喜欢管定义的时候使用的名称叫做internal name
,表示在函数内部使用;而管调用的时候使用的名称叫做external name
,表示在函数外部使用。而在下面的例子里,我也会使用这两个名字。
在我们的mul
例子中,m和n,就是internal name,默认情况下,如果不特别定义external name,它和internal name则是相等的。或者,我们也可以像这样,来自定义external name:
func mul(multiplicand m: Int, of n: Int) {
print(m * n)
}
然后,我们就必须使用mul
的external name来调用它了:
mul(multiplicand: 2, of: 3) // 6
或者,如果你不需要在函数调用的时候,使用external name,就要在定义函数的时候,在external name的位置,明确使用_
表示忽略:
func mul(_ m: Int, of n: Int) {
print(m * n)
}
然后我们就可以这样使用mul
了:
mul(2, of: 3)
在Swift 3里,函数的第一个参数不再默认缺省忽略external name,它和函数的其他参数是一样的。
所以,除了站在语法的角度来理解这两个名称之外,我们也可以从一个更实际的角度来理解它们:
- External name为了让函数在调用的时候,呈现更好的语义;
- Internal name为了让函数在实现的时候,呈现更好的实现逻辑;
如果internal name可以兼顾两者,你也就无须再单独定义external name了。
为参数设置默认值
除了参数名之外,另一个我们会经常处理的问题,是参数的默认值。它可以用来约束函数的默认行为,或者简化绝大多数时候都会传递的值。例如:
func mul(_ m: Int, of n: Int = 1) {
print(m * n)
}
当我们这样使用mul
时:
mul(2) // 2
就会计算2 * 1
的结果,并在控制台看到2。
拥有默认值的函数参数必须从右向左依次排列,有默认值的参数不能出现在无默认值的参数的左边。
定义可变长参数
接下来,如果我们要计算不确定个数参数的乘积该怎么办呢?Swift还允许我们通过下面的方式,定义可变长度的参数列表:
func mul(_ numbers: Int ...) {
let arrayMul = numbers.reduce(1, *)
print("mul: \(arrayMul)")
}
在上面的例子中,我们用numbers: Int...
的形式,表示函数可以接受的Int
参数的个数是可变的。实际上,numbers
的类型,是一个Array<Int>
,因此,为了计算乘积,我们直接使用Array
类型的reduce
方法就好了。
定义好之后,我们可以这样调用它:
mul(2, 3, 4, 5, 6, 7) // 5040
就能在控制台看到打印的计算结果了。
定义inout参数
在Swift里,函数的参数有一个性质:默认情况下,参数是只读的,这也就意味着:
- 你不能在函数内部修改参数值;
- 你也不能通过函数参数对外返回值;
先来看第一条:
func mul(result: Int, _ numbers: Int ...) {
result = numbers.reduce(1, *) // !!! Error here !!!
print("mul: \(result)")
}
在上面的实现里,函数的参数默认是个常量,因此编译器会提示你不能在函数内部对常量赋值。然后再来看第二条:如果我们希望参数可以被修改,并且把修改过的结果返回给传递进来的参数,该怎么办呢?
其实,很简单,我们需要用inout
关键字修饰一下参数的类型,明确告诉Swift编译器我们要修改这个参数的值:
func mul(result: inout Int, _ numbers: Int ...) {
result = numbers.reduce(1, *) // !!! Error here !!!
print("mul: \(result)")
}
然后,就可以这样来使用mul
了:
var result = 0
mul(result: &result, 2, 3, 4, 5, 6, 7)
result // 5040
注意到了没?对于inout
类型的参数,我们在调用函数的时候,也需要在参数前明确使用&
。这样,mul
执行结束后,就可以看到result
的值,变成了5040。
通过函数返回内容
当然,通过参数来获取返回值只能算函数的某种副作用,更“正统”的做法,应该是把返回值放在函数的定义里,像这样:
func mul(_ numbers: Int ...) -> Int {
return numbers.reduce(1, *)
}
我们通过-> Type
的方式,在参数列表后面定义返回值。然后,就可以用mul
的返回值,来定义变量了:
let result = mul(2, 3, 4, 5, 6, 7) // 5040
以上,就是和函数相关的最基本的内容,对于每一个函数来说,把这些基本元素融合在一起,就形成了这个函数的签名,也就是函数自身的类型。
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