Swift 运算符

运算符是程序里"操作数据"的符号。Swift 的运算符分为:算术、复合赋值、比较、逻辑、范围、空合并、位、溢出等几类。本章一一讲清楚,并特别强调 Swift 独有的范围运算符和空合并运算符。

1. 算术运算符

// 基本算术:+ - * /
let a = 10, b = 3
print(a + b)   // 13
print(a - b)   // 7
print(a * b)   // 30
print(a / b)   // 3(整数除法,直接截断小数)
print(a % b)   // 1(取余)

// 浮点除法:只要有一个是 Double 就是 Double
print(10.0 / 3)   // 3.3333...

// 一元负号、正号
let positive = +5
let negative = -positive

注意整数除法:10 / 3 等于 3(直接截断小数)。要小数,至少有一边写成 10.0。这个细节新手很容易踩坑。

2. 复合赋值运算符

// 复合赋值运算符:+= -= *= /= %=
var score = 100
score += 20        // 等价 score = score + 20
score -= 10        // 90 -> 110 -> 100 -> 120 -> 110...
score *= 2         // 220
score /= 3         // 73
score %= 5         // 3
print(score)       // 3

// 注意:Swift 没有 ++ 和 --(从 Swift 3 起被移除)
// 写成 += 1 / -= 1

注意 Swift 没有 ++ 和 --——Swift 3 起被移除,理由是它们有多种用法(前置/后置)容易出错。统一写成 += 1 和 -= 1。

3. 比较运算符

// 比较运算符:返回 Bool
let a = 5, b = 10
print(a == b)   // false
print(a != b)   // true
print(a > b)    // false
print(a < b)    // true
print(a >= 5)   // true
print(a <= 5)   // true

// 字符串、元组也能比较
print("abc" < "abd")     // true(字典序)
print((1, 2) < (1, 3))   // true(逐元素比较)

// 同类型才能比较,Swift 不会自动转换
// 5 == 5.0           // 编译错误:类型不同
print(5 == Int(5.0))   // true

Swift 的比较运算符返回 Bool。它还能直接比较字符串、元组(逐元素比)。但不同类型不能直接比较——5 == 5.0 是编译错误,要先转换类型。

4. 逻辑运算符

// 逻辑运算符:&& || !
let isVip = true
let hasPaid = false

// 与(and):两个都真才真
print(isVip && hasPaid)      // false

// 或(or):一个真就是真
print(isVip || hasPaid)      // true

// 非(not):取反
print(!isVip)                // false

// 短路特性:&& 左边为 false 不算右边;|| 左边为 true 不算右边
let x = 0
if x > 0 && 10 / x > 1 { }   // 不会触发除零

// 推荐用括号明确意图
let ok = (isVip || hasPaid) && !false

三个运算符都是双目(除了 !),返回 Bool。具有短路特性:&& 左边为 false 就不算右边,|| 左边为 true 就不算右边——这点可以用来避免除零或解包 nil。

5. 范围运算符(Swift 特色)

Swift 有三种范围运算符,这是其他语言少有的便捷:

// 范围运算符:Swift 的特色

// 闭范围 a...b 包含 a 和 b
for i in 1...5 {
    print(i)    // 1 2 3 4 5
}

// 半开范围 a..<b 包含 a 不包含 b
for i in 0..<3 {
    print(i)    // 0 1 2
}

// 单侧范围:用于数组切片
let arr = [10, 20, 30, 40, 50]
print(arr[2...])     // [30, 40, 50](从下标 2 到末尾)
print(arr[...2])     // [10, 20, 30](从头到下标 2)
print(arr[..<2])     // [10, 20](从头到下标 2 前)
print(arr[(2...)])   // 同 [2...]

这是 Swift 写循环比其他语言简洁的核心原因。for i in 0..<arr.count 几乎每个 iOS 工程师每天都会写。

6. 三元与空合并运算符

// 三元运算符:条件 ? 真值 : 假值
let score = 75
let result = score >= 60 ? "及格" : "不及格"
print(result)            // 及格

// 空合并运算符 ?? :只对 Optional 有效,空时给默认
let nickname: String? = nil
let displayName = nickname ?? "匿名用户"
print(displayName)       // 匿名用户

// 链式使用
let input: String? = nil
let value = input ?? "" // 永远得到 String

空合并运算符 ?? 是 Swift 处理可选类型的核心工具之一:a ?? b 表示"a 不为 nil 就用 a 解包后的值,否则用 b"。它让代码极其简洁——对比其他语言的 a != null ? a : b,Swift 用两个字符搞定。

7. 溢出运算符与位运算

普通算术在溢出时会运行时崩溃(这是 Swift 的安全设计)。如果你确定要"环绕"语义,可以用溢出运算符:

// 溢出运算符:在数值溢出时不报错,而是"环绕"
let maxInt = Int.max
print(maxInt)              // 9223372036854775807

// 普通运算溢出会报错(运行时崩溃)
// let boom = maxInt + 1   // 运行时错误!

// 溢出运算符: &(加) - 减 乘
let wrapped = maxInt &+ 1
print(wrapped)             // -9223372036854775808(变成最小负数)

// 位运算:左移 << 右移 >> 与 & 或 | 异或 ^ 取反 ~
let bits: UInt8 = 0b0000_1111
print(bits << 4)           // 240(11110000)
print(bits & 0b0000_0001)  // 1

位运算在系统编程、加密、图形学里常用,日常 App 开发用得少。知道有这些运算符即可。

8. 运算符优先级(简表)

从高到低,常见运算符的优先级:

建议:不要依赖优先级记忆,多用括号 () 让意图清晰。代码是写给人看的,优先级表只用于消除歧义。

9. 自定义运算符(进阶)

Swift 支持自定义运算符,但需要声明和实现。标准库里就有 ++=(数组追加)、??(空合并)等"内置自定义"运算符。日常开发用现有运算符即可,自定义运算符多用于数学库(如向量加减)。

小结

Swift 运算符和 C/Java 大体一致,但有几个独有亮点:范围运算符让循环简洁;空合并 ??让可选处理优雅;无 ++ --强制清晰。下一篇我们把这些运算符用起来——讲控制流。

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