Swift 演进之路
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2022-02-15 08:55
本篇主要是对[《A站 的 Swift 实践》](https://ming1016.github.io/2021/05/22/acfun-swift-practice/)文章中的一幅配图做了详细的扩展，能够更加全面和详细了解 Swift 语言的发展，文章中提到的 Swift 各版本的语法示例代码，及本文内容都可以在 [Swift 小册子](https://github.com/KwaiAppTeam/SwiftPamphletApp)里对应栏目里找到，这个假期我也对 Swift 小册子里栏目内容进行了些更新和补充。《A站 的 Swift 实践》文章的那个演进配图如下：
文章内容如下：
Swift 1.1
countElements() 改成了 count()。
@NSApplicationMain 可以在 macOS 上使用。
Swift 1.2
引入 Set 类型。
if let 可以放到一起，使用逗号分隔。
新增 zip() 和 flatMap()。
类增加静态方法和静态属性，使用 static 关键字描述。
as! 用于类型强转，失败会崩溃。
@noescape 用于描述作为参数闭包，用来告诉 Swift 闭包将在函数返回前使用。
常量可以延后初始化。
Swift 2.0
增加 guard 关键字，用于解可选项值。
defer 关键字用来延迟执行，即使抛出错误了都会在最后执行。
ErrorType 协议，以及 throws、do、try 和 catch 的引入用来处理错误。
characters 加上 count，用来替代 count()。
#available 用来检查系统版本。
Swift 2.1
字符串插值可以包含字符串字面符号。
Swift 2.2
__FILE__, __LINE__ 和 __FUNCTION__ 换成 #file，#line 和 #function。
废弃 ++ 和 -- 操作符。
C 语言风格 for 循环废弃。
废弃变量参数，因为变量参数容易和 inout 搞混。
废弃字符串化的选择器，选择器不再能写成字符串了。
元组可直接比较是否相等。
Swift 3.0
规范动词和名词来命名。
去掉 NS 前缀。
方法名描述参数部分变为参数名。
省略没必要的单词，命名做了简化呢。比如 stringByTrimmingCharactersInSet 就换成了 trimmingCharacters。
枚举的属性使用小写开头。
引入 C 函数的属性。
Swift 3.1
序列新增 prefix(while:) 和 drop(while:) 方法，顺序遍历执行闭包里的逻辑判断，满足条件就返回，遇到不匹配就会停止遍历。prefix 返回满足条件的元素集合，drop 返回停止遍历之后那些元素集合。
泛型适用于嵌套类型。
类型的扩展可以使用约束条件，比如扩展数组时，加上元素为整数的约束，这样的扩展就只会对元素为整数的数组有效。
Swift 4.0
加入 Codable 协议，更 Swifty 的编码和解码。提案 [SE-0167 Swift Encoders](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0167-swift-encoders.md)
字符串加入三个双引号的支持，让多行字符串编写更加直观。提案 [SE-0168 Multi-Line String Literals](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0168-multi-line-string-literals.md)
字符串变成集合，表示可以对字符串进行逐字遍历、map 和反转等操作。
keypaths 语法提升。提案见 [SE-0161 Smart KeyPaths: Better Key-Value Coding for Swift](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0161-key-paths.md)
集合加入 ..<10 这样语法的单边切片。提案 [SE-0172 One-sided Ranges](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0172-one-sided-ranges.md)
字典新增 mapValues，可 map 字典的值。通过 grouping 可对字典进行分组生成新字典，键和值都可以。从字典中取值，如果键对应无值，则使用通过 default 指定的默认值。提案 [SE-0165 Dictionary & Set Enhancements](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0165-dict.md)
Swift 4.1
Hashable 也不需要返回一个唯一的 hashValue 哈希值属性。
Equatable 和 Hashable 自动合成的提案参见 [SE-0185 Synthesizing Equatable and Hashable conformance](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0185-synthesize-equatable-hashable.md)。
两个自定类型比较是否相等时，不再需要比较每个属性，Swift 会自动生成 == 方法，你只需要声明 Equatable 协议。
引入 KeyDecodingStrategy属性，其中 .convertFromSnakeCase 可以将下划线的命名转化成驼峰的命名。
引入条件符合性，只有满足一定条件才符合协议。比如扩展数组要求当里面元素满足某协议数组才符合这个协议。提案见 [SE-0143 Conditional conformances](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0143-conditional-conformances.md)。
引入 canImport 宏条件关键字，判断是否可以使用某库，以前只能通过判断操作系统平台来判断。提案见 [SE-0075 Adding a Build Configuration Import Test](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0075-import-test.md)。
新增能够去除为零项目的 compactMap()。提案 [SE-0187 Introduce Sequence.compactMap(_:)](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0187-introduce-filtermap.md)
关联类型可以创建递归约束，提案见 [SE-0157 Support recursive constraints on associated types](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0157-recursive-protocol-constraints.md)
targetEnvironment 环境的判断，比如模拟器。提案见 [SE-0190 Target environment platform condition](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0190-target-environment-platform-condition.md) 。
Swift 4.2
新增动态成员查询，@dynamicMemberLookup 新属性，指示访问属性时调用一个已实现的处理动态查找的下标方法 subscript(dynamicMemeber:)，通过指定属性字符串名返回值。提案 [SE-0195 Introduce User-defined "Dynamic Member Lookup" Types](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0195-dynamic-member-lookup.md)
集合新加 removeAll(where:) 方法，过滤满足条件所有元素。比 filter 更高效。提案 [SE-0197 Adding in-place removeAll(where:) to the Standard Library](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0197-remove-where.md)
布尔值增加 toggle() 方法，用来切换布尔值。提案见 [SE-0199 Adding toggle to Bool](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0199-bool-toggle.md)
引入 CaseIterable 协议，可以将枚举中所有 case 生成 allCases 数组。提案 [SE-0194 Derived Collection of Enum Cases](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0194-derived-collection-of-enum-cases.md)
引入 #warning 和 #error 两个新的编译器指令。#warning 会产生一个警告，#error 会直接让编译出错。比如必须要填写 token 才能编译的话可以在设置 token 的代码前加上 #error 和说明。提案见 [SE-0196 Compiler Diagnostic Directives](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0196-diagnostic-directives.md)
新增加密安全的随机 API。直接在数字类型上调用 random() 方法生成随机数。shuffle() 方法可以对数组进行乱序重排。提案 [SE-0202 Random Unification](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0202-random-unification.md)
更简单更安全的哈希协议，引入新的 Hasher 结构，通过 combine() 方法为哈希值添加更多属性，调用 finalize() 方法生成最终哈希值。提案 [SE-0206 Hashable Enhancements](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0206-hashable-enhancements.md)
集合增加 allSatisfy() 用来判断集合中的元素是否都满足了一个条件。提案 [SE-0207 Add an allSatisfy algorithm to Sequence](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0207-containsOnly.md)
Swift 5.0
@dynamicCallable 动态可调用类型。通过实现 dynamicallyCall 方法来定义变参的处理。提案 [SE-0216 Introduce user-defined dynamically "callable" types](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0216-dynamic-callable.md)
新加 Result 类型用来处理错误。提案 [SE-0235 Add Result to the Standard Library](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0235-add-result.md)
新增原始字符串能力，在字符串前加上一个或多个#符号。里面的双引号和转义符号将不再起作用了，如果想让转义符起作用，需要在转义符后面加上#符号。提案见 [SE-0200 Enhancing String Literals Delimiters to Support Raw Text](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0200-raw-string-escaping.md)
自定义字符串插值。提案 [SE-0228 Fix ExpressibleByStringInterpolation](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0228-fix-expressiblebystringinterpolation.md)
枚举新增 @unknown 用来区分固定的枚举和可能改变的枚举的能力。用于防止未来新增枚举属性会进行提醒提示完善每个 case 的处理。提案 [SE-0192 Handling Future Enum Cases](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0192-non-exhaustive-enums.md)
compactMapValues() 对字典值进行转换和解包。可以解可选类型，并去掉 nil 值。提案 [SE-0218 Introduce compactMapValues to Dictionary](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0218-introduce-compact-map-values.md)
扁平化 try?。提案 [SE-0230 Flatten nested optionals resulting from 'try?'](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0230-flatten-optional-try.md)
isMultiple(of:) 方法检查一个数字是否是另一个数字的倍数。提案见 [SE-0225 Adding isMultiple to BinaryInteger](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0225-binaryinteger-iseven-isodd-ismultiple.md)
Swift 5.1
有序集合的 diff，通过 difference(from:) 方法，可以返回要删除哪些和添加哪些项目能够让两个集合相等。提案 [SE-0240 Ordered Collection Diffing](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0240-ordered-collection-diffing.md)
属性包装。提案 [SE-0258 Property Wrappers](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/main/proposals/0258-property-wrappers.md)
不透明返回类型。函数调用者决定返回什么类型是泛型，函数自身决定返回什么类型使用不透明返回类型。提案 [SE-0244 Opaque Result Types](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0244-opaque-result-types.md)
初始化有默认值的属性可不设置。提案 [SE-0242 Synthesize default values for the memberwise initializer](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0242-default-values-memberwise.md)
单行表达式函数隐式返回，返回一个单行表达式的函数可以不用 return 关键字。提案 [SE-0255 Implicit returns from single-expression functions](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0255-omit-return.md)
在类、结构体和枚举里使用 Self，Self 可以指代包含的类型。提案见 [SE-0068 Expanding Swift Self to class members and value types](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0068-universal-self.md)
静态下标。提案 [SE-0254 Static and class subscripts](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0254-static-subscripts.md)
枚举里有 none 的 case 编译器会提示换成 Optional.none。
引入未初始化数组。提案 [SE-0245 Add an Array Initializer with Access to Uninitialized Storage](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0245-array-uninitialized-initializer.md)
Swift 5.2
自定义类型中实现了 callAsFunction() 的话，该类型的值就可以直接调用。提案 [SE-0253 Callable values of user-defined nominal types](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0253-callable.md)
键路径表达式作为函数。提案 [SE-0249 Key Path Expressions as Functions](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0249-key-path-literal-function-expressions.md)
Swift 5.3
SPM 包管理资源，SPM 可以包含资源文件，比如多媒体或文本等。通过 Bundle.module 访问这些资源。提案 [SE-0271 Package Manager Resources](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0271-package-manager-resources.md)
SPM 包里资源本地化。提案 [SE-0278 Package Manager Localized Resources](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0278-package-manager-localized-resources.md)
SPM 可以整合二进制包依赖。提案 [SE-0272 Package Manager Binary Dependencies](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0272-swiftpm-binary-dependencies.md)
SPM 可以设置特定平台的依赖。提案 [SE-0273 Package Manager Conditional Target Dependencies](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0273-swiftpm-conditional-target-dependencies.md)
单个 catch 块中捕获多个 Error 的 case。提案 [SE-0276 Multi-Pattern Catch Clauses](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0276-multi-pattern-catch-clauses.md)
支持多个尾部闭包。提案见 [SE-0279 Multiple Trailing Closures](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0279-multiple-trailing-closures.md)
符合 Comparable 协议的枚举可以进行比较。提案 [SE-0266 Synthesized Comparable conformance for enum types](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0266-synthesized-comparable-for-enumerations.md)
很多地方可以不用加 self 来指代实例自己了。提案见 [SE-0269 Increase availability of implicit self in @escaping closures when reference cycles are unlikely to occur](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0269-implicit-self-explicit-capture.md)
@main 可以方便指定程序入口点。提案 [SE-0281 @main: Type-Based Program Entry Points](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0281-main-attribute.md)
where 子句可以用到泛型和扩展函数中。提案 [SE-0267 where clauses on contextually generic declarations](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0267-where-on-contextually-generic.md)
枚举的 case 也可以符合协议。提案 [SE-0280 Enum cases as protocol witnesses](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0280-enum-cases-as-protocol-witnesses.md)
完善 didSet，性能提升。提案 [SE-0268 Refine didSet Semantics](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0268-didset-semantics.md)
新增 Float16 类型，即半精度浮点类型。提案 [SE-0277 Float16](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0277-float16.md)
Swift 5.4
SPM 支持 @main。提案见 [SE-0294 Declaring executable targets in Package Manifests](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/main/proposals/0294-package-executable-targets.md)
结果生成器（Result builders），通过传递序列创建新值，SwiftUI就是使用的结果生成器将多个视图生成一个视图。提案 [SE-0289 Result builders](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/main/proposals/0289-result-builders.md)
增强隐式成员语法，即使用了隐式的成员可以进行链式处理。提案见 [SE-0287 Extend implicit member syntax to cover chains of member references](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/main/proposals/0287-implicit-member-chains.md)
函数开始有了使用多个变量参数的能力。提案 [SE-0284 Allow Multiple Variadic Parameters in Functions, Subscripts, and Initializers](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/main/proposals/0284-multiple-variadic-parameters.md)
嵌套函数可以重载，嵌套函数可以在声明函数之前调用他。
属性包装支持局部变量。
Swift 5.5
Async await，用同步写法来处理异步。提案 [SE-0296 Async/await](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/main/proposals/0296-async-await.md)
Async sequences，异步序列上的循环能力。符合 AsyncSequence 协议的序列可以通过 for await 来进行异步循环。提案见 [SE-0298 Async/Await: Sequences](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/main/proposals/0298-asyncsequence.md)
结构化的并发，使用 Task 和 TaskGroup 执行、取消和监听当前操作的方法。复杂的并发处理可以使用 withTaskGroup() 来创建一组 Task，addTask() 用来添加任务，cancelAll() 可以取消任务，addTask() 在取消任务后可以继续添加任务，如果使用了 addTaskUnlessCancelled() 方法就可以避免取消后会继续添加任务这种情况。提案见 [SE-0304 Structured concurrency](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/main/proposals/0304-structured-concurrency.md)
只读属性支持 async 和 throws 关键字。提案 [SE-0310 Effectful Read-only Properties](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/main/proposals/0310-effectful-readonly-properties.md)
async let，可以创建 await 子任务。提案 [SE-0317 async let bindings](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/main/proposals/0317-async-let.md)
以前异步代码的适配。比如 DispatchQueue.main.async，外部库可以通过 withCheckedContinuation() 函数来对以前异步代码进行封装。提案见 [SE-0300 Continuations for interfacing async tasks with synchronous code](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/main/proposals/0300-continuation.md)
Actor，可以确保内部只能被一个线程访问，避免存储属性和方法出现竞争条件。提案在这 [SE-0306 Actors](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/main/proposals/0306-actors.md)
全局 actors，通过 actor 将全局状态隔离出来，避免数据竞争。比如主线程 @MainActor 这个属性包装可以将属性和方法标记为只能在主线程上访问。提案 [SE-0316 Global actors](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/main/proposals/0316-global-actors.md)
Sendable 协议和 @Sendable 属性包装，目的是支持安全的将数据从一个线程传给另一个线程。Swift 的核心数据类型比如字符、集合等已符合 Sendable 协议。提案 [SE-0302 Sendable and @Sendable closures](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/main/proposals/0302-concurrent-value-and-concurrent-closures.md)
局部变量可以使用 lazy。
属性包装可以用到函数和闭包参数上。提案[SE-0293 Extend Property Wrappers to Function and Closure Parameters](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/main/proposals/0293-extend-property-wrappers-to-function-and-closure-parameters.md)
泛型支持静态成员查找。提案 [SE-0299 Extending Static Member Lookup in Generic Contexts](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/main/proposals/0299-extend-generic-static-member-lookup.md)
#if 用于后缀成员表达式。提案见 [SE-0308 #if for postfix member expressions](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/main/proposals/0308-postfix-if-config-expressions.md)
CGFloat 和 Double 之间可以隐式转换。提案 [SE-0307 Allow interchangeable use of CGFloat and Double types](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/main/proposals/0307-allow-interchangeable-use-of-double-cgfloat-types.md)
Codable 支持关联值枚举。提案 [SE-0295 Codable synthesis for enums with associated values](https://github.com/apple/swift-evolution/blob/main/proposals/0295-codable-synthesis-for-enums-with-associated-values.md)
上面各个版本的语法更新的内容和更多代码的示例都可以在 Swift 小册子里查看，内容力求更全，描述力求更简洁，more big, more small。不想下载 app 也可以查看[《戴铭的 Swift 小册子4.0》](https://ming1016.github.io/2021/11/23/daiming-swift-pamphlet/)这篇，内容也同步做了更新和补充。我对小册子内容查看样式视觉做了更新，排版用了赫蹏（hètí），字体是霞鹜文楷，更新了代码高亮风格，内容看起来更舒服。还有 icon 也进行替换，不用再对着枯燥的 SFSymbol 和我先前临时从以前图里随便挑的那条小狗 App icon 看了。
另
小册子现在可以直接下载 dmg 使用了，4.1下载地址：[戴铭的Swift小册子4.1.dmg.zip](https://github.com/KwaiAppTeam/SwiftPamphletApp/files/8040117/Swift.4.1.dmg.zip)
