從 C# 視角學習 Swift
常數與變數 (Constants and Variables) #
1. 核心觀念 #
- 概念解說：Swift 非常強調安全性，因此在宣告儲存容器時，強制區分「不可變 (Immutable)」與「可變 (Mutable)」。這有助於編譯器優化並防止意外修改數據。
- 關鍵語法：
let(常數),var(變數) - 官方提示：
如果你的代碼中儲存的值不會改變，請務必使用
let關鍵字宣告為常數。只有在需要改變值時才使用變數。
2. 範例解析 #
文件原始碼：
let maximumNumberOfLoginAttempts = 10
var currentLoginAttempt = 0
var environment = "development"
let maximumNumberOfLoginAttempts: Int
// maximumNumberOfLoginAttempts 目前還沒有值
if environment == "development" {
maximumNumberOfLoginAttempts = 100
} else {
maximumNumberOfLoginAttempts = 10
}
// 現在 maximumNumberOfLoginAttempts 有值了，可以被讀取邏輯解說：
這段代碼展示了 let 與 var 的基本宣告。值得注意的是，let 宣告的常數不一定要在宣告的那一行立即賦值（如第二段範例），但必須保證在第一次讀取前「被賦值一次且僅一次」。
3. C# 開發者視角 #
概念對應：
- Swift 的
var對應 C# 的var(或明確型別變數)。 - Swift 的
let概念上介於 C# 的const與readonly之間，但在區域變數的使用上，C# 沒有完全等價的「執行期不可變區域變數」關鍵字 (雖然 C# 的const必須是編譯期常數)。
C# 對照程式碼：
// C#
const int MaximumNumberOfLoginAttempts = 10; // 必須在編譯期確認數值
var currentLoginAttempt = 0;
// C# 模擬 Swift 的延遲初始化常數 (C# 無法直接對區域變數做唯讀強制檢查)
int maxLoginAttempts;
var environment = "development";
if (environment == "development") {
maxLoginAttempts = 100;
} else {
maxLoginAttempts = 10;
}
// 在 C# 中，maxLoginAttempts 之後仍可被修改，這就是安全性差異關鍵差異分析：
- 語法面：Swift 用
let和var兩個關鍵字統治所有宣告；C# 則常混用var、const、readonly和明確型別。 - 行為面：Swift 的
let允許「執行期計算 (Runtime evaluation)」，只要保證賦值一次即可。C# 的const必須是「編譯期常數 (Compile-time constant)」。這讓 Swift 的let比 C# 的const更有彈性且常用。
型別標註與推斷 (Type Safety and Inference) #
1. 核心觀念 #
- 概念解說：Swift 是強型別語言 (Type Safe)。你可以明確告訴編譯器變數是什麼型別 (Type Annotation)，也可以讓編譯器根據初始值自動猜測 (Type Inference)。
- 關鍵語法：
:(冒號後接型別),String,Int,Double
2. 範例解析 #
文件原始碼：
var welcomeMessage: String
welcomeMessage = "Hello"
var x = 0.0, y = 0.0, z = 0.0 // 推斷為 Double
let meaningOfLife = 42 // 推斷為 Int
let pi = 3.14159 // 推斷為 Double邏輯解說：
當沒有提供初始值時（如 welcomeMessage），必須明確寫出 : String。若有初始值（如 meaningOfLife），編譯器會自動推斷。
3. C# 開發者視角 #
概念對應：這與 C# 的型別系統幾乎一致。
C# 對照程式碼：
// C#
string welcomeMessage;
welcomeMessage = "Hello";
var x = 0.0; // 推斷為 double
var meaningOfLife = 42; // 推斷為 int關鍵差異分析：
- 語法面：Swift 變數名稱在冒號前，型別在冒號後 (
name: Type)；C# 是型別在前 (Type name)。 - 行為面：兩者的推斷機制 (Swift 的 Type Inference vs C# 的
var) 非常相似。但 Swift 對型別轉換更嚴格（完全不允許隱式轉換，詳見後文）。
數值型別與轉換 (Numeric Types and Conversion) #
1. 核心觀念 #
- 概念解說：Swift 提供了
Int、UInt、Double、Float等數值型別。特別注意 Swift 不支援不同數值型別之間的「隱式轉換 (Implicit Conversion)」，即使是將整數放入浮點數變數也必須顯式轉換。 - 關鍵語法：
Int.min,Int.max,Double(...),Int(...) - 官方提示：
除非你需要特定大小的整數（如處理外部資料），否則請一律使用
Int。即使在 32 位元平台上，Int也足夠涵蓋 -20 億到 20 億的範圍。
2. 範例解析 #
文件原始碼：
let twoThousand: UInt16 = 2_000
let one: UInt8 = 1
let twoThousandAndOne = twoThousand + UInt16(one) // 必須手動轉換
let three = 3
let pointOneFourOneFiveNine = 0.14159
let pi = Double(three) + pointOneFourOneFiveNine // 整數轉浮點邏輯解說：
Swift 不允許將 UInt8 直接加到 UInt16 上，也不允許將 Int 與 Double 直接相加。必須使用構造函數（如 UInt16(one)）進行轉換，這其實是建立了一個新數值。
3. C# 開發者視角 #
概念對應：C# 允許「擴大轉換 (Widening Conversions)」的隱式行為，但 Swift 完全禁止。
C# 對照程式碼：
// C#
ushort twoThousand = 2000;
byte one = 1;
var result = twoThousand + one; // C# 自動隱式轉換，合法
int three = 3;
double pointOne = 0.14159;
var pi = three + pointOne; // C# 自動將 int 轉為 double，合法關鍵差異分析：
- 語法面：Swift 使用建構式語法
Type(value)進行轉換；C# 使用轉型語法(Type)value或Convert.ToType(value)。 - 行為面：這是 C# 開發者最容易遇到的編譯錯誤。C# 習慣
int + double自動變double，但在 Swift 中這會報錯。Swift 設計哲學認為隱式轉換是 Bug 的溫床。 - 型別細節：
- Swift 的
Int取決於平台（64-bit 平台上是 64-bit）。 - C# 的
int永遠是 32-bit (Int32)。C# 9.0 後的nint才相當於 Swift 的Int。
- Swift 的
元組 (Tuples) #
1. 核心觀念 #
- 概念解說：Tuple 允許將多個值組合成一個複合值。非常適合用於函式回傳多個結果，而不需要為此建立一個新的 Struct 或 Class。
- 關鍵語法：
(Val1, Val2),.0,.1,(name: Val)
2. 範例解析 #
文件原始碼：
let http404Error = (404, "Not Found")
let (statusCode, statusMessage) = http404Error
print("The status code is \(statusCode)")
// 使用索引存取
print("The status code is \(http404Error.0)")
// 命名元素
let http200Status = (statusCode: 200, description: "OK")
print("The status code is \(http200Status.statusCode)")邏輯解說：
Tuples 可以解構 (Decompose) 成單獨的常數，也可以透過索引 (.0) 或標籤名稱 (.statusCode) 存取。
3. C# 開發者視角 #
概念對應：對應現代 C# (C# 7.0+) 的 ValueTuple。
C# 對照程式碼：
// C#
var http404Error = (404, "Not Found");
var (statusCode, statusMessage) = http404Error; // 解構
// 命名元素
var http200Status = (StatusCode: 200, Description: "OK");
Console.WriteLine(http200Status.StatusCode);關鍵差異分析：
- 語法面：兩者語法驚人地相似。
- 行為面：Swift 的 Tuple 和 C# 的 ValueTuple 都是 Value Type。但 Swift 官方建議 Tuple 僅用於臨時數據組合（如函式回傳），若資料結構複雜，應轉用
struct或class。
選項型別 (Optionals) #
1. 核心觀念 #
- 概念解說：這是 Swift 最重要的特性。Optional 代表「可能有值，也可能完全沒有值 (nil)」。Swift 的普通型別（如
Int,String）絕對不能是 nil。要處理缺失值，必須加上?變成 Optional。 - 關鍵語法：
Type?,nil,if let,!,?? - 官方提示：
在 Objective-C 中，nil 指向一個不存在的物件指標；在 Swift 中，nil 不是指標，而是代表「值不存在 (Absence of a value)」的一種狀態。任何型別（包括 Int）都可以是 Optional。
2. 範例解析 #
文件原始碼：
var serverResponseCode: Int? = 404
serverResponseCode = nil // 現在沒有值了
// Optional Binding (安全解包)
if let actualNumber = Int("123") {
print("Has value: \(actualNumber)")
} else {
print("Conversion failed")
}
// Implicitly Unwrapped Optionals (隱式解包)
let assumedString: String! = "Always has value"
let implicitString: String = assumedString // 自動解包，不需 !邏輯解說：
Int("123")回傳的是Int?，因為轉換可能失敗。if let是 Swift 特有的語法，用於檢查 Optional 是否有值，若有則解包並賦值給臨時常數actualNumber，該常數在 if 區塊內是安全的非 Optional 型別。String!用於那些「宣告後保證一直有值」的情況（如 UI 元件初始化後），使用時不用每次都解包，但若為 nil 會導致 Crash。
3. C# 開發者視角 #
概念對應：
- 類似 C# 的
Nullable<T>(int?) 以及 C# 8.0+ 的 Nullable Reference Types (string?)。 - 但 Swift 的 Optional 實作上是一個
Enum(Case None,Case Some(Wrapped)).
C# 對照程式碼：
// C#
int? serverResponseCode = 404;
serverResponseCode = null;
// C# 模式匹配 (類似 Swift 的 if let)
string possibleNumber = "123";
if (int.TryParse(possibleNumber, out int actualNumber)) {
Console.WriteLine($"Has value: {actualNumber}");
}
// 或者對於 Nullable Types
if (serverResponseCode is int code) {
// code 在此處為 int，非 int?
}
// C# 沒有 Implicitly Unwrapped Optionals (!) 的直接對應
// 通常用 string! 告訴編譯器 "我知道這不是 null" (Null-forgiving operator)關鍵差異分析：
- 語法面：Swift 的
if let x = opt語法非常簡潔。C# 需要使用is模式匹配if (opt is {} x)來達到類似效果。 - 行為面：
- C# 的 Reference Types 預設仍可能為 null (除非開啟 nullable context 並忽略警告)，Runtime 仍可能拋出
NullReferenceException。 - Swift 透過編譯器強制檢查，如果不解包 (Unwrap) 就無法使用 Optional 裡面的值，從根本上杜絕了意外的 Null Reference 錯誤。
- C# 的 Reference Types 預設仍可能為 null (除非開啟 nullable context 並忽略警告)，Runtime 仍可能拋出
- 強制解包：Swift 的
!(Force Unwrap) 若遇上 nil 會直接 Crash；類似 C# 的.Value存取但在空值時拋出異常。
錯誤處理 (Error Handling) #
1. 核心觀念 #
- 概念解說：Swift 使用
throws、try、do-catch來處理可預期的錯誤。這與 Optionals 不同，Optionals 處理「值的缺失」，Error Handling 處理「操作失敗的原因」。 - 關鍵語法：
throws,try,do { ... } catch { ... }
2. 範例解析 #
文件原始碼：
func makeASandwich() throws {
// ... 可能拋出錯誤
}
do {
try makeASandwich()
eatASandwich()
} catch SandwichError.outOfCleanDishes {
washDishes()
} catch SandwichError.missingIngredients(let ingredients) {
buyGroceries(ingredients)
}邏輯解說：
函式宣告 throws 表示它可能會失敗。呼叫時必須在前面加 try，並包在 do-catch 區塊中處理異常。Swift 的錯誤通常是 Enum，可以攜帶關聯值（如 missingIngredients 帶出的清單）。
3. C# 開發者視角 #
概念對應：對應 C# 的 try-catch 機制。
C# 對照程式碼：
// C#
void MakeASandwich() {
// ... throw new Exception(...)
}
try {
MakeASandwich();
EatASandwich();
} catch (OutOfCleanDishesException) {
WashDishes();
} catch (MissingIngredientsException ex) {
BuyGroceries(ex.Ingredients);
}關鍵差異分析：
- 語法面：Swift 要求在呼叫點明確寫出
try，這讓開發者一眼就能看出哪行程式碼可能拋出錯誤，C# 則隱式拋出。 - 行為面：C# 的 Exception 是昂貴的物件（包含 Stack Trace）；Swift 的 Error 通常是輕量級的 Struct 或 Enum，效能開銷極低，因此在 Swift 中用 Error 做流程控制是可以接受的。
斷言與前置條件 (Assertions and Preconditions) #
1. 核心觀念 #
- 概念解說：用於執行期間檢查邏輯假設。如果條件為 false，程式會終止。這是除錯與確保程式狀態正確的重要工具。
- 關鍵語法：
assert(僅 Debug 模式生效),precondition(Debug 與 Release 皆生效)
2. 範例解析 #
文件原始碼：
let age = -3
assert(age >= 0, "A person's age can't be less than zero.")
// 在 Debug 模式下會觸發 Crash
// Index 檢查
precondition(index > 0, "Index must be greater than zero.")3. C# 開發者視角 #
概念對應：
- Swift
assert對應 C#Debug.Assert。 - Swift
precondition對應 C#Trace.Assert或手動if (!cond) throw ...。
C# 對照程式碼：
// C#
using System.Diagnostics;
int age = -3;
Debug.Assert(age >= 0, "A person's age can't be less than zero.");關鍵差異分析：
- Swift 明確區分了「僅除錯用 (
assert)」和「生產環境也要檢查 (precondition)」的語法，C# 通常依賴System.Diagnostics命名空間或合約 (Contracts) 來處理。