Swift編程語言中文教程（六）：使用函數

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函數是執行特定任務的代碼自包含塊。給定一個函數名稱標識, 當執行其任務時就可以用這個標識來進行”調用”。

Swift的統一的功能語法足夠靈活來表達任何東西，無論是甚至沒有參數名稱的簡單的C風格的函數表達式，還是需要為每個本地參數和外部參數設置復雜名稱的Objective-C語言風格的函數。參數提供默認值，以簡化函數調用，并通過設置在輸入輸出參數，在函數執行完成時修改傳遞的變量。

Swift中的每個函數都有一個類型，包括函數的參數類型和返回類型。您可以方便的使用此類型像任何其他類型一樣,這使得它很容易將函數作為參數傳遞給其他函數,甚至從函數中返回函數類型。函數也可以寫在其他函數中來封裝一個嵌套函數用以范圍內有用的功能。

1、函數的聲明與調用

當你定義一個函數時，你可以為其定義一個或多個命名，定義類型值作為函數的輸入（稱為參數），當該函數完成時將傳回輸出定義的類型（稱為作為它的返回類型）。

每一個函數都有一個函數名，用來描述了函數執行的任務。要使用一個函數的功能時，你通過使用它的名稱進行“調用”，并通過它的輸入值（稱為參數）來匹配函數的參數類型。一個函數的提供的參數必須始終以相同的順序來作為函數參數列表。

例如在下面的例子中被調用的函數greetingForPerson，像它描述的那樣 — 它需要一個人的名字作為輸入并返回一句問候給那個人。

func sayHello(personName: String) -> String {
let greeting = “Hello, ” + personName + “!”
return greeting
}
所有這些信息都匯總到函數的定義中，并以func關鍵字為前綴。您指定的函數的返回類型是以箭頭->（一個連字符后跟一個右尖括號）以及隨后類型的名稱作為返回的。

該定義描述了函數的作用是什么，它期望接收什么，以及當它完成返回的結果是什么。該定義很容易讓該函數可以讓你在代碼的其他地方以清晰、明確的方式來調用：

println(sayHello(“Anna”))
// prints “Hello, Anna!”
println(sayHello(“Brian”))
// prints “Hello, Brian!”
通過括號內String類型參數值調用sayHello的函數，如的sayHello（”Anna”）。由于該函數返回一個字符串值，sayHello的可以被包裹在一個println函數調用中來打印字符串，看看它的返回值，如上圖所示。

在sayHello的函數體開始定義了一個新的名為greeting的String常量，并將其設置加上personName個人姓名組成一句簡單的問候消息。然后這個問候函數以關鍵字return來傳回。只要問候函數被調用時，函數執行完畢是就會返回問候語的當前值。

你可以通過不同的輸入值多次調用sayHello的函數。上面的例子顯示了如果它以”Anna”為輸入值，以”Brian”為輸入值會發生什么。函數的返回在每種情況下都是量身定制的問候。

為了簡化這個函數的主體，結合消息創建和return語句用一行來表示：

func sayHello(personName: String) -> String {
return “Hello again, ” + personName + “!”
}
println(sayHello(“Anna”))
// prints “Hello again, Anna!”

2、函數的參數和返回值

在swift中函數的參數和返回值是非常具有靈活性的。你可以定義任何東西無論是一個簡單的僅僅有一個未命名的參數的函數還是那種具有豐富的參數名稱和不同的參數選項的復雜函數。

多輸入參數

函數可以有多個輸入參數，把他們寫到函數的括號內，并用逗號加以分隔。下面這個函數設置了一個開始和結束索引的一個半開區間，用來計算在范圍內有多少元素包含：

func halfOpenRangeLength(start: Int, end: Int) -> Int {
return end – start
}
println(halfOpenRangeLength(1, 10))
// prints “9″
無參函數

函數并沒有要求一定要定義的輸入參數。下面就一個沒有輸入參數的函數，任何時候調用時它總是返回相同的字符串消息：

func sayHelloWorld() -> String {
return “hello, world”
}
println(sayHelloWorld())
// prints “hello, world”
該函數的定義在函數的名稱后還需要括號，即使它不帶任何參數。當函數被調用時函數名稱也要跟著一對空括號。

沒有返回值的函數

函數也不需要定義一個返回類型。這里有一個版本的sayHello的函數，稱為waveGoodbye，它會輸出自己的字符串值而不是函數返回：

func sayGoodbye(personName: String) {
println(“Goodbye, (personName)!”)
}
sayGoodbye(“Dave”)
// prints “Goodbye, Dave!”
因為它并不需要返回一個值，該函數的定義不包括返回箭頭（ – >）和返回類型。

提示
嚴格地說，sayGoodbye功能確實還返回一個值，即使沒有返回值定義。函數沒有定義返回類型但返
回了一個void返回類型的特殊值。它是一個簡直是空的元組，實際上零個元素的元組，可以寫為（）。
當一個函數調用時它的返回值可以忽略不計：

func printAndCount(stringToPrint: String) -> Int {
println(stringToPrint)
return countElements(stringToPrint)
}
func printWithoutCounting(stringToPrint: String) {
printAndCount(stringToPrint)
}
printAndCount(“hello, world”)
// prints “hello, world” and returns a value of 12
printWithoutCounting(“hello, world”)
// prints “hello, world” but does not return a value
第一個函數printAndCount，打印了一個字符串，然后并以Int類型返回它的字符數。第二個函數printWithoutCounting，調用的第一個函數，但忽略它的返回值。當第二函數被調用時，字符串消息由第一函數打印了回來，去沒有使用其返回值。

提示
返回值可以忽略不計，但對一個函數來說，它的返回值即便不使用還是一定會返回的。在函數體底部
返回時與定義的返回類型的函數不能相容時，如果試圖這樣做將導致一個編譯時錯誤。
多返回值函數

你可以使用一個元組類型作為函數的返回類型返回一個有多個值組成的一個復合作為返回值。

下面的例子定義了一個名為count函數，用它計來算字符串中基于標準的美式英語中設定使用的元音、輔音以及字符的數量：

func count(string: String) -> (vowels: Int, consonants: Int, others: Int) {
var vowels = 0, consonants = 0, others = 0
for character in string {
switch String(character).lowercaseString {
case “a”, “e”, “i”, “o”, “u”:
++vowels
case “b”, “c”, “d”, “f”, “g”, “h”, “j”, “k”, “l”, “m”,
“n”, “p”, “q”, “r”, “s”, “t”, “v”, “w”, “x”, “y”, “z”:
++consonants
default:
++others
}
}
return (vowels, consonants, others)
}
您可以使用此計數函數來對任意字符串進行字符計數，并檢索統計總數的元組三個指定Int值：

let total = count(“some arbitrary string!”)
println(“(total.vowels) vowels and (total.consonants) consonants”)
// prints “6 vowels and 13 consonants”
需要注意的是在這一點上元組的成員不需要被命名在該該函數返回的元組中，因為他們的名字已經被指定為函數的返回類型的一部分。

3、函數參數名

所有上面的函數都為參數定義了參數名稱：

func someFunction(parameterName: Int) {
// function body goes here, and can use parameterName
// to refer to the argument value for that parameter
}
然而，這些參數名的僅能在函數本身的主體內使用，在調用函數時，不能使用。這些類型的參數名稱被稱為本地的參數，因為它們只適用于函數體中使用。

外部參數名

有時當你調用一個函數將每個參數進行命名是非常有用的，以表明你傳遞給函數的每個參數的目的。

如果你希望用戶函數調用你的函數時提供參數名稱,除了設置本地地的參數名稱，也要為每個參數定義外部參數名稱。你寫一個外部參數名稱在它所支持的本地參數名稱之前,之間用一個空格來分隔:

func someFunction(externalParameterName localParameterName: Int) {
// function body goes here, and can use localParameterName
// to refer to the argument value for that parameter
}

注意
如果您為參數提供一個外部參數名稱，調用該函數時外部名稱必須始終被使用。
作為一個例子，考慮下面的函數，它通過插入他們之間的第三個”joiner”字符串來連接兩個字符串：

func join(s1: String, s2: String, joiner: String) -> String {
return s1 + joiner + s2
}
當你調用這個函數，你傳遞給函數的三個字符串的目的就不是很清楚了：

join(“hello”, “world”, “, “)
// returns “hello, world”
為了使這些字符串值的目的更為清晰,為每個join函數參數定義外部參數名稱:

func join(string s1: String, toString s2: String, withJoiner joiner: String)
-> String {
return s1 + joiner + s2
}
在這個版本的join函數中，第一個參數有一個外部名稱string和一個本地名稱s1;第二個參數有一個外部名稱toString和一個本地名稱s2;第三個參數有一個外部名稱withJoiner和一個本地名稱joiner。

現在，您可以使用這些外部參數名稱調用清楚明確的調用該函數：

join(string: “hello”, toString: “world”, withJoiner: “, “)
// returns “hello, world”
使用外部參數名稱使join函數的第二個版本功能更富有表現力,用戶習慣使用sentence-like的方式,同時還提供了一個可讀的、意圖明確的函數體。

注意
考慮到使用外部參數名稱的初衷就是為了在別人第一次閱讀你的代碼時并不知道你函數參數的目的是什么。
但當函數調用時如果每個參數的目的是明確的和毫不含糊的，你并不需要指定外部參數名稱。
外部參數名稱速記

如果你想為一個函數參數提供一個外部參數名，然而本地參數名已經使用了一個合適的名稱了，你不需要為該參數寫相同的兩次名稱。取而代之的是，寫一次名字，并用一個hash符號（＃）作為名稱的前綴。這告訴Swift使用該名稱同時作為本地參數名稱和外部參數名稱。

這個例子定義了一個名為containsCharacter的函數,定義了兩個參數的外部參數名稱并通過放置一個散列標志在他們本地參數名稱之前:

func containsCharacter(#string: String, #characterToFind: Character) -> Bool {
for character in string {
if character == characterToFind {
return true
}
}
return false
}
這個函數選擇的參數名稱清晰的、函數體極具可讀性,使的該函數被調用時沒有歧義:

let containsAVee = containsCharacter(string: “aardvark”, characterToFind: “v”)
// containsAVee equals true, because “aardvark” contains a “v”
參數的默認值

可以為任何參數設定默認值來作為函數的定義的一部分。如果默認值已經定義，調用函數時就可以省略該參數的傳值。

注意
將使用默認值的參數放在函數的參數列表的末尾。這確保了所有調用函數的非默認參數使用相同的順
序,并明確地表示在每種情況下相同的函數調用。
這里有一個版本，是早期的join函數，并為參數joiner設置了默認值：

func join(string s1: String, toString s2: String,
withJoiner joiner: String = ” “) -> String {
return s1 + joiner + s2
}
如果在join函數被調用時提供給joiner一個字符串值，該字符串是用來連接兩個字符串，就跟以前一樣：

join(string: “hello”, toString: “world”, withJoiner: “-”)
// returns “hello-world”
但是，如果當函數被調用時提供了joiner的沒有值，就會使用單個空格（” “）的默認值：

join(string: “hello”, toString: “world”)
// returns “hello world”
有默認值的外部名稱參數

在大多數情況下,為所有參數提供一個外部帶有默認值的參數的名稱是非常有用的(因此要求)。這將確如果當函數被調用時提供的值時參數必須具有明確的目的。

為了使這個過程更容易，當你自己沒有提供外部名稱時，Swift自動為所有參數定義了缺省的參數外部名稱。自動外部名稱與本地名稱相同，就好像你在你的代碼中的本地名稱之前寫了一個hash符號。

這里有一個早期join函數版本，它不為任何參數提供的外部名稱，但仍然提供了joiner參數的默認值：

func join(s1: String, s2: String, joiner: String = ” “) -> String {
return s1 + joiner + s2
}
在這種情況下，Swift自動為一個具有默認值的參數提供了外部參數名稱。調用函數時，為使得參數的目的明確、毫不含糊，因此必須提供外部名稱：

join(“hello”, “world”, joiner: “-”)
// returns “hello-world”

注意
你可以通過編寫一個下劃線(_)有選擇進行這種行為,而不是一個明確的定義外部參數名稱。然
而，在適當情況下有默認值的外部名稱參數總是優先被使用。
可變參數

一個可變參數的參數接受零個或多個指定類型的值。當函數被調用時，您可以使用一個可變參數的參數來指定該參數可以傳遞不同數量的輸入值。寫可變參數的參數時，需要參數的類型名稱后加上點字符（…）。

傳遞一個可變參數的參數的值時，函數體中是以提供適當類型的數組的形式存在。例如,一個可變參數的名稱為numbers和類型為Double…在函數體內就作為名為numbers類型為Double[]的常量數組。

下面的示例計算任意長度的數字的算術平均值（也稱為平均）：

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)
// returns 3.0, which is the arithmetic mean of these five numbers
arithmeticMean(3, 8, 19)
// returns 10.0, which is the arithmetic mean of these three numbers

注意
函數可以最多有一個可變參數的參數，而且它必須出現在參數列表的最后以避免多參數函
數調用時出現歧義。

如果函數有一個或多個參數使用默認值，并且還具有可變參數，將可變參數放在列表的
最末尾的所有默認值的參數之后。
常量參數和變量參數

函數參數的默認值都是常量。試圖改變一個函數參數的值會讓這個函數體內部產生一個編譯時錯誤。這意味著您不能錯誤地改變參數的值。

但是，有時函數有一個參數的值的變量副本是非常有用的。您可以通過指定一個或多個參數作為變量參數，而不是避免在函數內部為自己定義一個新的變量。變量參數可以是變量而不是常量,并給函數中新修改的參數的值的提供一個副本。

在參數名稱前用關鍵字var定義變量參數：

func alignRight(var string: String, count: Int, pad: Character) -> String {
let amountToPad = count – countElements(string)
for _ in 1…amountToPad {
string = pad + string
}
return string
}
let originalString = “hello”
let paddedString = alignRight(originalString, 10, “-”)
// paddedString is equal to “—–hello”
// originalString is still equal to “hello”
這個例子定義了一個新函數叫做alignRight,它對準一個輸入字符串，以一個較長的輸出字符串。在左側的空間中填充規定的字符。在該示例中，字符串”hello”被轉換為字符串”—–hello”。

該alignRight函數把輸入參數的字符串定義成了一個變量參數。這意味著字符串現在可以作為一個局部變量，用傳入的字符串值初始化，并且可以在函數體中進行相應操作。

函數首先找出有多少字符需要被添加到左邊讓字符串以右對齊在整個字符串中。這個值存儲在本地常量amountToPad中。該函數然后將填充字符的amountToPad個字符拷貝到現有的字符串的左邊，并返回結果。整個過程使用字符串變量參數進行字符串操作。

注意
一個變量參數的變化沒有超出了每個調用函數,所以對外部函數體是不可見的。變量參數只能存在于函數調用
的生命周期里。
輸入-輸出參數

可變參數，如上所述，只能在函數本身內改變。如果你想有一個函數來修改參數的值，并且想讓這些變化要堅持在函數調用結束后，你就可以定義輸入-輸出參數來代替。

通過在其參數定義的開始添加inout關鍵字寫用來標明輸入-輸出參數。一個在輸入-輸出參數都有一個傳遞給函數的值，由函數修改后，并從函數返回來替換原來的值。

4、函數類型

//待翻譯

使用函數類型

//待翻譯

函數類型的參數

//待翻譯

函數類型的返回值

//待翻譯

println(“Counting to zero:”)
// Counting to zero:
while currentValue != 0 {
println(“(currentValue)… “)
currentValue = moveNearerToZero(currentValue)
}
println(“zero!”)
// 3…
// 2…
// 1…
// zero!
5、嵌套函數

迄今為止所有你在本章中遇到函數都是全局函數，在全局范圍內定義。其實你還可以在其他函數中定義函數，被稱為嵌套函數。

嵌套函數默認對外界是隱藏的，但仍然可以調用和使用其內部的函數。內部函數也可以返回一個嵌套函數，允許在嵌套函數內的另一個范圍內使用。

你可以重寫上面的chooseStepFunction例子使用并返回嵌套函數：

func chooseStepFunction(backwards: Bool) -> (Int) -> Int {
func stepForward(input: Int) -> Int { return input + 1 }
func stepBackward(input: Int) -> Int { return input – 1 }
return backwards ? stepBackward : stepForward
}
var currentValue = -4
let moveNearerToZero = chooseStepFunction(currentValue > 0)
// moveNearerToZero now refers to the nested stepForward() function
while currentValue != 0 {
println(“(currentValue)… “)
currentValue = moveNearerToZero(currentValue)
}
println(“zero!”)
// -4…
// -3…
// -2…
// -1…
// zero!

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