【Swift 基础部分函数】

最新推荐文章于 2026-01-07 18:31:24 发布

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本文深入探讨了Swift中的函数，包括函数定义与调用、多重返回值、可选元组、默认参数值、可变参数和输入输出参数。通过示例展示了如何使用这些特性，以及如何将函数作为返回类型，强调了函数在编程中的灵活性和实用性。

Swift 基础部分

函数

函数

函数是一段完成特定任务的独立代码片段。你可以通过给函数命名来标识某个函数的功能，这个名字可以被用来在需要的时候“调用”这个函数来完成它的任务。

Swift 统一的函数语法非常的灵活，可以用来表示任何函数，包括从最简单的没有参数名字的 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，也就是说，一旦函数执行结束，传入的参数值将被修改。

在 Swift 中，每个函数都有一个由函数的参数值类型和返回值类型组成的类型。你可以把函数类型当做任何其他普通变量类型一样处理，这样就可以更简单地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范围内实现功能封装。

函数的定义与调用

当你定义一个函数时，你可以定义一个或多个有名字和类型的值，作为函数的输入，称为参数，也可以定义某种类型的值作为函数执行结束时的输出，称为返回类型。

每个函数有个函数名，用来描述函数执行的任务。要使用一个函数时，用函数名来“调用”这个函数，并传给它匹配的输入值（称作实参）。函数的实参必须与函数参数表里参数的顺序一致。

下面例子中的函数的名字是 greet(person:)，之所以叫这个名字，是因为这个函数用一个人的名字当做输入，并返回向这个人问候的语句。为了完成这个任务，你需要定义一个输入参数——一个叫做 person 的 String 值，和一个包含给这个人问候语的 String 类型的返回值：

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

所有的这些信息汇总起来成为函数的定义，并以 func 作为前缀。指定函数返回类型时，用返回箭头 ->（一个连字符后跟一个右尖括号）后跟返回类型的名称的方式来表示。

该定义描述了函数的功能，它期望接收什么作为参数和执行结束时它返回的结果是什么类型。这样的定义使得函数可以在别的地方以一种清晰的方式被调用：

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

调用 greet(person:) 函数时，在圆括号中传给它一个 String 类型的实参，例如 greet(person: “Anna”)。正如上面所示，因为这个函数返回一个 String 类型的值，所以 greet 可以被包含在 print(_:separator:terminator:) 的调用中，用来输出这个函数的返回值。

多重返回值函数

你可以用元组（tuple）类型让多个值作为一个复合值从函数中返回。

下例中定义了一个名为 minMax(array:) 的函数，作用是在一个 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)
}

minMax(array:) 函数返回一个包含两个 Int 值的元组，这些值被标记为 min 和 max ，以便查询函数的返回值时可以通过名字访问它们。

在 minMax(array:) 的函数体中，在开始的时候设置两个工作变量 currentMin 和 currentMax 的值为数组中的第一个数。然后函数会遍历数组中剩余的值并检查该值是否比 currentMin 和 currentMax 更小或更大。最后数组中的最小值与最大值作为一个包含两个 Int 值的元组返回。

因为元组的成员值已被命名，因此可以通过 . 语法来检索找到的最小值与最大值：

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”

需要注意的是，元组的成员不需要在元组从函数中返回时命名，因为它们的名字已经在函数返回类型中指定了。

可选元组返回类型

函数返回了一个包含两个 Int 值的元组。但是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)
}

可以使用可选绑定来检查 minMax(array:) 函数返回的是一个存在的元组值还是 nil：

if 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”

使用if array.isEmpty { return nil }进行nil的保护。

默认参数值

可以在函数体中通过给参数赋值来为任意一个参数定义默认值（Deafult Value）。当默认值被定义后，调用这个函数时可以忽略这个参数。

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

将不带有默认值的参数放在函数参数列表的最前。一般来说，没有默认值的参数更加的重要，将不带默认值的参数放在最前保证在函数调用时，非默认参数的顺序是一致的，同时也使得相同的函数在不同情况下调用时显得更为清晰。

可变参数

一个可变参数（variadic parameter）可以接受零个或多个值。函数调用时，你可以用可变参数来指定函数参数可以被传入不确定数量的输入值。通过在变量类型名后面加入（…）的方式来定义可变参数。

可变参数的传入值在函数体中变为此类型的一个数组。例如，一个叫做 numbers 的 Double… 型可变参数，在函数体内可以当做一个叫 numbers 的 [Double] 型的数组常量。

下面的这个函数用来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。

注意

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。试图在函数体中更改参数值将会导致编译错误。这意味着你不能错误地更改参数值。如果你想要一个函数可以修改参数的值，并且想要在这些修改在函数调用结束后仍然存在，那么就应该把这个参数定义为输入输出参数（In-Out Parameters）。

定义一个输入输出参数时，在参数定义前加 inout 关键字。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。

你只能传递变量给输入输出参数。你不能传入常量或者字面量，因为这些量是不能被修改的。当传入的参数作为输入输出参数时，需要在参数名前加 & 符，表示这个值可以被函数修改。

注意

输入输出参数不能有默认值，而且可变参数不能用 inout 标记。

下例中，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
}

swapTwoInts(:😃 函数简单地交换 a 与 b 的值。该函数先将 a 的值存到一个临时常量 temporaryA 中，然后将 b 的值赋给 a，最后将 temporaryA 赋值给 b。

你可以用两个 Int 型的变量来调用 swapTwoInts(:😃。需要注意的是，someInt 和 anotherInt 在传入 swapTwoInts(:😃 函数前，都加了 & 的前缀：

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”

从上面这个例子中，我们可以看到 someInt 和 anotherInt 的原始值在 swapTwoInts(:😃 函数中被修改，尽管它们的定义在函数体外。

注意

输入输出参数和返回值是不一样的。上面的 swapTwoInts 函数并没有定义任何返回值，但仍然修改了 someInt 和 anotherInt 的值。输入输出参数是函数对函数体外产生影响的另一种方式。

函数类型作为返回类型

可以用函数类型作为另一个函数的返回类型。你需要做的是在返回箭头（->）后写一个完整的函数类型。

下面的这个例子中定义了两个简单函数，分别是 stepForward(😃 和 stepBackward(😃。stepForward(😃 函数返回一个比输入值大 1 的值。stepBackward(😃 函数返回一个比输入值小 1 的值。这两个函数的类型都是 (Int) -> Int：

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

如下名为 chooseStepFunction(backward:) 的函数，它的返回类型是 (Int) -> Int 类型的函数。chooseStepFunction(backward:) 根据布尔值 backwards 来返回 stepForward(😃 函数或 stepBackward(😃 函数：

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

你现在可以用 chooseStepFunction(backward:) 来获得两个函数其中的一个：

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

这个例子中计算出从 currentValue 逐渐接近到0是需要向正数走还是向负数走。currentValue 的初始值是 3，这意味着 currentValue > 0 为真（true），这将使得 chooseStepFunction(😃 返回 stepBackward(😃 函数。一个指向返回的函数的引用保存在了 moveNearerToZero 常量中。

现在，moveNearerToZero 指向了正确的函数，它可以被用来数到零：

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