第3章
运算符
运算符是一种特殊的符号。通过运算符，可以实现对变量或常量的值进行操作，包括值的检查、值的改变及值的合并。本章从最基本的赋值运算符开始，依次介绍算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、三元运算符以及区间运算符。
3.1赋值运算符
赋值运算符“=”用来初始化或者改变一个变量的值。如图3.1所示，变量str通过赋值运算符初始化为字符串"Hello,playground"。变量newStr通过赋值运算符初始化为变量str的值。
图3.1赋值运算符
元组也可以通过赋值运算符，对其中的所有元素一次性赋值。如图3.1所示，元组(a，b，c)被初始化赋值为(1，2，3)，相当于a、b、c分别被赋值为1、2、3。
Chapter 3第3章运算符

3.2算术运算符
Swift中所有的数值类型都支持最基本的四则运算： 加（+）、减（-）、乘（）、除（/）。图3.2定义了两个整型变量a和b，然后打印出a和b进行四则运算的结果。字符串类型也可以相加，从而合并成一个新的字符串，通常称之为拼接运算。
图3.2加、减、乘、除运算符
3.2.1求余运算符
求余运算符“%”也叫取模运算符，其计算两个数相除后的余数。只支持整型求余运算，如图3.3所示。
图3.3求余运算符
3.2.2自增自减运算符
Swift 4中去掉了以前版本中的自增运算符“++”和自减运算符“--”，取而代之的是“+=”和“-=”。原来的自增/自减运算符是从C语言中搬过来，使用起来比较灵活，初学者较难理解。另外，自增运算符 “++” 主要用于for循环语句中。而在Swift 4中，forin循环结构已经不再需要使用“++”了。
Swift 4中的自增/自减运算符示例如图3.4所示。
图3.4Swift 4中的自增/自减运算符示例
3.3关系运算符
关系运算符就是用来比较两个值之间关系的运算符，运算结果为布尔值，即true或者false。关系运算符包括等于（==）、不等于（!=）、大于（>）、小于（<）、大于或等于（>=）、小于或等于（<=）。如图3.5所示，定义变量a、b，并赋初值，然后进行各种关系运算，运算结果显示在右侧。关系运算符的运算结果为布尔值，所以关系运算符适用于条件语句。
图3.5关系运算符
3.4逻辑运算符
逻辑运算符包括与（&&）、或（||）、非（!），操作数为布尔型。
逻辑非是一元运算符，即操作数为1个，其真值表见表3.1。表3.1逻辑非运算真值表
a的布尔值!a的布尔值truefalsefalsetrue图3.6定义了电灯开关的状态变量on，初始值为false，即表示灯关着。在if语句中，通过!on判断灯是否关着，如果是，则打印相应信息。
图3.6逻辑非运算符
逻辑与是二元运算符，操作数为2个，其真值表为表3.2。表3.2逻辑与运算符真值表
a的布尔值b的布尔值a&&b的布尔值truetruetruetruefalsefalsefalsetruefalsefalsefalsefalse图3.7定义了控制电灯开关的函数，需要传入两个参数，分别为布尔变量sunshine（表示是否为白天）和indoors（表示是否家里有人）。表示电灯开关的布尔变量为on，on为true的条件是没有阳光，并且家里有人。将sunshine赋值为false，表示没有阳光。同时，将indoors赋值为true，表示家里有人。调用函数lightControl（），将变量sunshine和indoors传入，控制台的输出结果为“turn light on”，即打开电灯。
图3.7电灯开关控制（逻辑与）
逻辑或是二元运算符，操作数是2个，真值表见表3.3。表3.3逻辑或运算符真值表
a的布尔值b的布尔值a||b的布尔值truetruetruetruefalsetruefalsetruetruefalsefalsefalse如图3.8所示，用逻辑或实现电灯开关的功能，需要对前面的代码做如下修改： 将变量名on改为off，当off为true的时候表示应该关灯。将on的逻辑表达式改为off的逻辑表达式，它表示有阳光的时候，或者没人在家的时候，将灯关了。程序运行的输出结果完全一致。可以看出，逻辑与和逻辑或的表达式是可以进行逻辑等价转换的。
图3.8电灯开关控制（逻辑或）
3.5三元运算符
前面介绍了多个一元运算符和二元运算符，本节介绍一种三元运算符，即三元条件运算符。
三元条件运算符有3个操作数，格式为question ? answer1 : answer2其语义为： 如果question为true，则返回answer1；否则返回默认值answer2。
实际上，三元运算符是一种简写方式，其语义与下面的if语句等价。if question: {
answer1
} else {
answer2
}图3.9定义了3个常量pageHeight、contentHeight、bottomHeight，分别表示页面高度、正文内容高度、底部栏高度，另外还定义了一个布尔型变量hasHeader，用来表示页面中是否要包含一个头部栏。页面高度由正文内容高度、底部栏高度和头部栏高度相加得到。如果hasHeader为true时，头部栏按照30算，否则头部栏按照10算。这就可以通过三元条件运算符便捷地实现。
图3.9三元条件运算符
三元条件运算符可以简洁地表示有条件的二选一语义，但是三元条件运算符的缺点是可读性较差。因此，在表达复杂的组合逻辑时，尽量不使用三元条件运算符。
3.6区间运算符
区间运算符包括闭区间运算符和半闭区间运算符。
闭区间运算符a...b表示一个从a到b的所有值的区间（包括a和b）。闭区间运算符在循环语句中很有用。如图3.10所示，在forin循环中，变量i取0～3的值（包括0、1、2、3），循环执行4次。
半闭区间运算符a..<b表示一个从a到b的所有值的区间（包括a，但不包括b）。如图3.11所示，在forin循环中，变量i取值为0、1、2，循环执行3次。
图3.10闭区间运算符
图3.11forin循环



本章知识点
本章介绍了6类常用的运算符，分别为赋值运算符、算术运算符（加、减、乘、除、求余、自增、自减）、关系运算符（等于、不等于、大于、小于、大于或等于、小于或等于）、逻辑运算符（与、或、非）、三元运算符以及区间运算符（闭区间运算符和半闭区间运算符）。
第4章
字符串
字符串是一组有序字符的集合。字符串在移动应用中是一个非常重要的数据类型，在与用户交互的过程中，绝大多数信息都是以字符串的形式呈现的，如个人信息、新闻内容、表格信息等。本章介绍字符串的定义、操作、比较等。
4.1字符串的定义〖*4/5〗4.4.1字符和字符串计算机的底层语言是用0/1表示的。计算机在理解字符时，是通过将其映射到对应的数字编码实现的。定义字符用关键字Character表示。字符类型只能保存一个字符，要表示多个字符，就要字符串类型。字符串是一组有序字符的集合，用String关键字表示。图4.1定义了3个字符常量，分别为字母、数字和符号，另外还定义了这3个字符组成的字符串。定义字符类型的常量或变量时，必须显式定义。编译器无法通过类型推断区别该常量或变量是字符类型，还是字符串类型，因为这两种类型的赋值都是用双引号""实现的。
图4.1字符和字符串的声明
Chapter 4第4章字符串

4.1.2多行文本的赋值
需要输入多行文本时，Swift提供了一个快捷的方法。如图4.2所示，通过三重双引号，可以将多行文本按照原有的换行格式输入并赋值给一个字符串常量multilinesString。
图4.2多行文本的赋值
4.1.3字符串初始化
构建长字符串时，通常的做法是先用空字符串作为初始值，然后逐步增加字符串长度。图4.3定义了两个字符串变量emptyStr和anotherEmptyStr，其中emptyStr的初始化是通过直接赋值空字符串实现的，anotherEmptyStr则是通过String()实现，两者的效果一致。
图4.3空字符串
初始化字符串后，可以通过字符串的方法.isEmpty检查字符串是否为空，如图4.4所示。
图4.4空字符串的检查
4.1.4值类型
字符串类型是值类型。对字符串常量或者变量进行赋值时，是将字符串的值进行了复制，而不是字符串的指针，也就是重新开辟了一片存储空间用来存储常量或变量的字符串，与被复制的字符串分别位于不同的存储空间。因此，用来赋值的字符串变量的值不会随着被赋值的字符串变量值的改变而改变。
如图4.5所示，对字符串变量str2赋值为str1。str2的值是通过复制str1的值得到的，在系统内存中，这两个相同的字符串分别存储在不同的存储空间里。将str2的值改为"hello China"后，只是修改了保存str2的内存单元，str1的值不受任何影响。
图4.5值类型
练习题
1. 定义两个字符串变量，分别表示大学校名和学院名，并用两种方式赋初始值为空字符串。 
2. 在第1题的基础上判断学院名是否为空。如果为空，则打印提示信息；如果不为空，则打印输出学院名。 
3. 在第1题的基础上给大学校名赋值一个具体的校名，然后判断其是否为空。如果为空，则打印提示信息；如果不为空，则打印输出校名。 
4. 在第3题的基础上定义一个新的字符串变量myUniversity，并将3题的大学校名赋值给myUniversity。打印3题中的校名和myUniversity，然后将myUniversity赋值为"Tsinghua University",再将两个校名打印出来。比较两次打印的结果，并说明原因。
4.2字符串的操作
下面介绍几个常用的字符串方法。
4.2.1遍历字符串
在Swift中遍历字符串是非常简单的事情，不需要通过字符串的characters属性访问。如图4.6所示，如果要取出字符串中的字符，通过forin循环直接遍历字符串本身，就可以获得字串符中的每个字符， 
图4.6遍历字符串
4.2.2字符数的统计
如图4.7所示，要统计字符串中的字符数，直接调用字符串的count（）方法即可。
图4.7字符数的统计
4.2.3字符串的连接运算
字符串和字符都可以通过加法运算符（+）进行连接，从而得到一个新的字符串，如图4.8所示。
图4.8字符串连接
4.2.4插入字符串
如果要向一个字符串中插入一个常量或变量，可以采用格式： \\(constantName or variableName)。如图4.9所示，整型常量insertedNum的值被插入到字符串中。
图4.9插入字符串
4.2.5字符串的大小写
另外，还可以通过字符串的方法uppercased（）和lowercased（）分别取得字符串的大写和小写版本，如图4.10所示。
图4.10字符串的大小写
4.2.6字符串索引
字符串中的字符可以通过字符串索引获取。在其他编程语言中，字符串的索引一般都为整型，而Swift的字符串索引则为一种特殊的类型String.Index。这使得字符串索引的相关操作复杂一些。
要获取字符串中某个位置的字符时，首先要获取字符串中特殊位置的索引，如起始位置或结束位置。图4.11定义了一个字符串常量courseTitle，用来保存课程名，并赋值为"Swift"。然后，通过字符串的方法startIndex()获得字符串的起始位置索引，并赋值给常量firstIndex，它的类型为String.Index。最后，通过firstIndex获取字符串中起始位置的字符"S"。
图4.11字符串起始位置索引
这里要特别注意，字符串中最后一个字符的位置在结束位置前，如果根据结束位置索引获取字符，会导致严重错误。图4.12定义了一个常量lastIndex，赋值为字符串的结束位置索引。然后，根据该索引获取对应位置的字符，结果导致系统出错。
图4.12字符串结束位置索引
取出字符串结束位置字符的正确方式是根据字符串结束位置前的索引，获取字符串的最后一个字符，如图4.13所示。
图4.13获取结束位置字符的正确方式
在起始位置或结束位置的索引基础上，可以通过指定偏移量获取其他位置的字符。如图4.14所示，定义常量middleIndex存储字符串的中间位置的索引。这里以字符串起始位置为基准，向后偏移量为2，即字符串的第3个字符的位置，也就是中间位置，然后再根据middleIndex索引获取中间位置的字符"i"。
图4.14获取字符串中任意位置的字符
4.2.7字符串的子串
字符串的子串就是从字符串中截取一部分，形成一个新的字符串。例如，姓名是一个人基本信息中常见的字符串，它的子串"姓"和"名"就是有用的两个子串。如何获取字符串中的特定子串呢？图4.15定义了表示学生姓名的字符串常量studentName，并赋了初始值。要获取学生的姓和名，可以先得到字符串中空格的字符串索引。表示名的子串就是字符串中从起始位置到空格位置的子串。注意，起始位置属于子串的一部分，而空格则不属于子串，因此这里使用符号“<”表示小于该索引值。
图4.15获取姓名中的子串
这里使用了区间标识［startPosition, endPosition］，表示从startPosition到endPosition之间的所有元素，包括startPosition和endPosition。其中，startPosition为区间的起始位置索引，endPosition为区间的结束位置索引。
如果startPosition为字符串的起始位置，或者endPosition为字符串的结束位置，则可采用半开区间写法，默认表示从起始位置到特定位置，或者从特定位置到结束位置。如图4.16所示，学生的名用常量firstName2表示，姓用常量surname表示。这两个子串分别是从起始位置到空格和从空格到结束的位置，均采用半开区间表示子串的范围。
图4.16半开区间表示子串的范围
检查子串的类型声明发现，子串并不是字符串类型，而是一种特殊的类型String.SubSequence。当要将子串作为字符串使用时，需要将其强制转换为字符串，如图4.17所示。子串之所以不同于字符串，是因为子串与其对应的字符串指向了同一块物理空间，这个空间存储整个字符串的内容，当然也包括子串的内容。当子串被强制转换为字符串后，就重新开辟一块新的物理空间，用来存储子串的内容。
图4.17字符串子串的类型
4.2.8字符串的比较
可以从3个维度比较字符串，即字符串相等、字符串前缀相等和字符串后缀相等。
如果两个字符串中的字符以相同顺序出现，并且完全相同，则两个字符串相等，如图4.18所示。
图4.18字符串相等
要判断字符串是否含有特定的字符串前缀，可以使用方法hasPrefix（）。通过该方法，可以便捷地判断一个字符串是否包含特定的字符串前缀，具体格式为theString.hasPrefix(thePrefix)图4.19定义了字符串常量bookInfo1。通过hasPrefix（）方法判断该字符串是否包含特定的前缀"History book"。
图4.19判断字符串的特定前缀
要判断字符串中是否含有特定的字符串后缀，可以使用方法hasSuffix()，具体格式为theString.hasSuffix(theSuffix)图4.20定义了字符串常量bookInfo2，并检索了该字符串是否包含特定的后缀"history"。
图4.20判断字符串的特定后缀
练习题
1. 定义一个字符串变量myHobbies，并将其赋值为你的兴趣爱好，至少为3个。遍历myHobbies字符串中的每个字符并打印，查看循环执行的次数。
2. 在第1题的基础上调用字符串的字符数统计方法，查看字符数是否和1题的循环执行次数一致，为什么？
3. 定义两个字符串常量str1和str2，分别赋值为"My hobbies""is"。定义一个字符串变量info，赋值为3个字符串str1、str2、myHobbies连接的结果。打印字符串info。
4. 在第3题的基础上向字符串info中的单词之间插入空格，并重新打印输出。
5. 打印输出字符串info的大写和小写版本。
6. 将字符串变量myHobbies中的第一个字母和最后一个字母取出并打印。myHobbies中有3个兴趣，将第二个兴趣的首字母，通过字符串索引打印出来，要求分别从字符串的起始位置和结束位置向第二个兴趣的首字母检索。
7. 运用字符串子串中的相关知识将myHobbies中的3个兴趣分别保存到3个新的字符串中，并打印输出，注意每个兴趣中都不要含有多余的空格。
8. 比较第7题中的第一、二个兴趣的字符串是否相等，并打印输出结果。检索第一个兴趣中是否含有特定字符串前缀，检索第二个兴趣中是否含有特定字符串后缀，并打印输出结果。
本章知识点
1. 字符和字符串的定义、多行文本的赋值方法、字符串的初始化及空字符串检测、字符串的值类型特点。
2. 字符串的常用操作包括遍历字符串、字符数的统计、字符串的连接运算、插入字符串、字符串的大小写、字符串索引、字符串的子串、字符串的比较（字符串相等、字符串前缀相等、字符串后缀相等）。
参考代码〖*4/5〗【4.1节字符串的定义】第1题的参考代码字符串的定义如图4.21所示。
图4.21第1题的参考代码字符串的定义
第2题的参考代码字符串的定义如图4.22所示。
图4.22第2题的参考代码字符串的定义
第3题的参考代码字符串的定义如图4.23所示。
图4.23第3题的参考代码字符串的定义
第4题的参考代码字符串的定义如图4.24所示。
图4.24第4题的参考代码字符串的定义
【4.2节字符串的操作】
第1题的参考代码字符串的操作如图4.25所示。
图4.25第1题的参考代码字符串的操作第2题的参考代码字符串的操作如图4.26所示。
图4.26第2题的参考代码字符串的操作
第3题的参考代码字符串的操作如图4.27所示。
图4.27第3题的参考代码字符串的操作
第4题的参考代码字符串的操作如图4.28所示。
图4.28第4题的参考代码字符串的操作
第5题的参考代码字符串的操作如图4.29所示。
图4.29第5题的参考代码字符串的操作
第6题的参考代码字符串的操作如图4.30所示。
图4.30第6题的参考代码字符串的操作
第7题的参考代码字符串的操作如图4.31所示。
图4.31第7题的参考代码字符串的操作
第8题的参考代码字符串的操作如图4.32所示。
图4.32第8题的参考代码字符串的操作