從 C# 視角學習 Swift
集合類型的可變性 (Mutability of Collections) #
1. 核心觀念 #
- 概念解說：在 Swift 中，集合（Arrays, Sets, Dictionaries）的可變性完全取決於它們是被宣告為變數（
var）還是常數（let）。這與集合本身的類型定義無關，而是由宣告方式決定。 - 關鍵語法：
var(Mutable),let(Immutable) - 官方提示：
建立不可變的集合（Immutable collections）是一個好的實踐習慣。這不僅讓程式邏輯更清晰，Swift 編譯器也能針對不可變集合進行效能最佳化。
2. 範例解析 #
文件原始碼：
// 如果宣告為 var，集合可以在創建後被修改（新增、刪除、變更項目）
var mutableArray = [1, 2, 3]
mutableArray.append(4)
// 如果宣告為 let，集合的大小和內容都不能改變
let immutableArray = [1, 2, 3]
// immutableArray.append(4) // 這行會報錯邏輯解說：這段程式碼展示了 var 賦予了集合修改內容的能力，而 let 則完全鎖定了集合的內容與長度。
3. C# 開發者視角 #
概念對應：C# 的 readonly 關鍵字與 Swift 的 let 行為有本質上的不同。
C# 對照程式碼：
// C#
public class CollectionExample {
// 即使是 readonly，List 的內容依然可以被修改
public readonly List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3 };
public void Modify() {
numbers.Add(4); // 在 C# 這是合法的！readonly 只保護 reference 不被重新指派
}
}關鍵差異分析：
- 語法面：Swift 的
let宣告集合時，是真正意義上的「完全不可變」（Deep Immutability）。 - 行為面：這是因為 Swift 的集合類型是 Struct (Value Type)，而 C# 的集合是 Class (Reference Type)。在 Swift 中，當你把 Array 指派給
let，代表這個 Value Type 的實體完全不能被更動；而在 C# 中，readonly List僅代表你不能將變數指向另一個 List 物件，但原本 List 內部的資料是可以被修改的。若要在 C# 達到 Swiftlet的效果，通常需要使用ImmutableList<T>或ReadOnlyCollection<T>。
陣列 (Arrays) #
1. 核心觀念 #
- 概念解說：Array 是有序的清單，允許儲存重複的值。Swift 的 Array 是一個泛型集合。
- 關鍵語法：
[Element],Array<Element>,append,+=, Subscript syntax[] - 官方提示：
Swift 的 Array 類型與 Foundation 的 NSArray 類別有橋接（Bridged）關係。
2. 範例解析 #
文件原始碼：
// 簡寫語法與初始化
var shoppingList: [String] = ["Eggs", "Milk"]
// 使用 append 新增
shoppingList.append("Flour")
// 使用 += 連接陣列
shoppingList += ["Baking Powder", "Chocolate Spread", "Cheese", "Butter"]
// 使用 Range Subscript 修改範圍內的值
shoppingList[4...6] = ["Bananas", "Apples"]
// 把 index 4 到 6 的三個元素替換成兩個新元素邏輯解說：
- Swift 偏好使用
[Type]的簡寫語法。 +=運算子可以用來串接陣列，非常直觀。- 最強大的是
Range Subscript，可以直接替換陣列中的一段範圍，且替換的新內容長度不一定要等於原本範圍的長度（如範例中用 2 個元素替換了 3 個元素）。
3. C# 開發者視角 #
概念對應：Swift 的 Array 對應到 C# 的 List<T>，而不是 C# 的原始陣列 T[]。
C# 對照程式碼：
// C#
var shoppingList = new List<string> { "Eggs", "Milk" };
shoppingList.Add("Flour");
shoppingList.AddRange(new [] { "Baking Powder", "Chocolate Spread" });
// C# List 沒有原生的 Range Assignment 語法，通常需要 RemoveRange + InsertRange
shoppingList.RemoveRange(4, 3);
shoppingList.InsertRange(4, new [] { "Bananas", "Apples" });關鍵差異分析：
- 語法面：Swift 的
+=用於陣列串接比 C# 的AddRange更簡潔。Swift 的 Range Subscript ([4...6] = ...) 是 C# 開發者會非常羨慕的功能。 - 行為面：這是最大的陷阱。Swift 的 Array 是 Value Type，C# 的
List<T>是 Reference Type。- 在 Swift：
var a = [1]; var b = a; b.append(2);->a還是[1]，只有b變了（Copy-on-Write 機制）。 - 在 C#：
var a = new List<int>{1}; var b = a; b.Add(2);->a也會變成[1, 2]，因為它們指向同一個物件。
- 在 Swift：
集合 (Sets) #
1. 核心觀念 #
- 概念解說：Set 是無序且元素唯一的集合。存入 Set 的類型必須遵循
Hashable協定，以便計算雜湊值來確認唯一性。 - 關鍵語法：
Set<Element>,insert,intersection,union,symmetricDifference
2. 範例解析 #
文件原始碼：
var favoriteGenres: Set<String> = ["Rock", "Classical", "Hip hop"]
// 集合運算
let oddDigits: Set<Int> = [1, 3, 5, 7, 9]
let evenDigits: Set<Int> = [0, 2, 4, 6, 8]
// 交集
oddDigits.intersection(evenDigits).sorted() // []
// 聯集
oddDigits.union(evenDigits).sorted() // [0, 1, ..., 9]邏輯解說：Swift 將集合運算（交集、聯集、差集）作為 Set 的核心方法直接提供，並且語法非常貼近數學定義。
3. C# 開發者視角 #
概念對應：對應 C# 的 HashSet<T>。
C# 對照程式碼：
// C#
var favoriteGenres = new HashSet<string> { "Rock", "Classical", "Hip hop" };
var oddDigits = new HashSet<int> { 1, 3, 5, 7, 9 };
var evenDigits = new HashSet<int> { 0, 2, 4, 6, 8 };
// C# 的 HashSet 會直接修改自身 (UnionWith, IntersectWith)
// 若要產生新集合需使用 LINQ 或複製建構子
var union = new HashSet<int>(oddDigits);
union.UnionWith(evenDigits);關鍵差異分析：
- 語法面：Swift 的
Set初始化時沒有簡寫語法（如[Type]之於 Array），必須寫Set<Type>，但可以用 Array Literal[]來賦值。 - 行為面：Swift 的集合運算方法（如
union）通常會返回一個新的 Set（Functional style），而 C# 的HashSet方法（如UnionWith）通常是void並修改當前實例（Imperative style）。若要在 Swift 中修改自身，需使用formUnion等帶有form前綴的方法。
字典 (Dictionaries) #
1. 核心觀念 #
- 概念解說：儲存 Key-Value 對應關係的無序集合。Key 必須是
Hashable。 - 關鍵語法：
[Key: Value],updateValue,removeValue, Subscript key access - 官方提示：
使用 Subscript 語法存取字典時，回傳的是一個 Optional 值，因為該 Key 可能不存在。
2. 範例解析 #
文件原始碼：
var airports: [String: String] = ["YYZ": "Toronto Pearson", "DUB": "Dublin"]
// 新增或修改
airports["LHR"] = "London"
// 使用 updateValue 可以取得舊值
if let oldValue = airports.updateValue("Dublin Airport", forKey: "DUB") {
print("Old value was \(oldValue)")
}
// 存取值（回傳 Optional）
if let airportName = airports["DUB"] {
print("Airport is \(airportName)")
} else {
print("Not found")
}
// 移除
airports["APL"] = nil // 設為 nil 即移除邏輯解說：
[Key: Value]是標準簡寫。updateValue很有用，它在更新同時會回傳「更新前的值」，適合用來做 Log 或邏輯判斷。- 將某個 Key 的值設為
nil，等同於從字典中刪除該 Key。
3. C# 開發者視角 #
概念對應：對應 C# 的 Dictionary<TKey, TValue>。
C# 對照程式碼：
// C#
var airports = new Dictionary<string, string> {
{ "YYZ", "Toronto Pearson" },
{ "DUB", "Dublin" }
};
// 存取值 - C# 的索引器若 Key 不存在會拋出 Exception
// string name = airports["INVALID"]; // Throws KeyNotFoundException
// 安全存取方式
if (airports.TryGetValue("DUB", out string airportName)) {
Console.WriteLine($"Airport is {airportName}");
}
// 移除
airports.Remove("APL"); // 不能賦值 null 來移除關鍵差異分析：
- 語法面：
- Swift 的索引存取
dict[key]永遠回傳 Optional，這迫使開發者處理 Key 不存在的情況（更安全）。 - C# 的索引存取
dict[key]假設 Key 存在，否則拋出例外。C# 開發者必須習慣使用TryGetValue或是 Swift 的 Optional Binding (if let)。
- Swift 的索引存取
- 行為面：
- 在 Swift 中，
dict["key"] = nil是刪除操作。 - 在 C# 中，如果 Value Type 是 Reference Type，
dict["key"] = null只是把該 Value 設為 null，Key 依然存在於字典中。這是非常容易混淆的點。 - 迭代 (Iteration)：Swift 迭代字典時拿到的是 Tuple
(key, value)，非常方便解構；C# 拿到的是KeyValuePair<TKey, TValue>物件，需存取.Key和.Value屬性。
- 在 Swift 中，
// Swift 迭代
for (code, name) in airports {
print("\(code): \(name)")
}// C# 迭代
foreach (var kvp in airports) {
Console.WriteLine($"{kvp.Key}: {kvp.Value}");
}