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Swift 运算符（超详细）
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在编程世界中，运算符（Operator）如同语言的“语法糖”，它们简化了代码的书写，让开发者能够用更直观的方式表达逻辑。Swift 作为一门现代化编程语言，不仅提供了丰富多样的运算符，还允许开发者通过自定义运算符进一步扩展语言的表达能力。本文将从基础到进阶，系统讲解 Swift 运算符的核心概念、使用场景及实战技巧，帮助读者在开发中高效运用这一工具。
一、运算符的分类与基础用法
运算符可以看作是编程语言中的“数学符号”，它们通过特定的符号组合完成数据的计算、比较或逻辑判断。Swift 中的运算符主要分为以下几类：
1. 算术运算符（Arithmetic Operators）
这类运算符用于执行基本的数学运算，包括加法、减法、乘法、除法等。
var a = 10
var b = 3
let sum = a + b // 加法：13
let difference = a - b // 减法：7
let product = a * b // 乘法：30
let quotient = a / b // 除法：3（整数除法会舍去小数部分）
let remainder = a % b // 取余：1
比喻：算术运算符就像厨房里的量杯和秤，帮助开发者精准“称量”数值的大小和变化。
2. 比较运算符（Comparison Operators）
用于比较两个值的大小或相等性，返回布尔值（true 或 false）。
let isGreater = a > b // true
let isEqual = a == b // false
let isNotEqual = a != b // true
3. 赋值运算符（Assignment Operators）
通过 = 将值赋予变量或常量，Swift 还支持 复合赋值运算符（如 +=），可简化代码：
var count = 5
count += 3 // 等价于 count = count + 3 → count 变为 8
比喻：复合赋值运算符就像给变量加了一个“加速器”，让代码更简洁高效。
二、进阶运算符：逻辑与位操作
1. 逻辑运算符（Logical Operators）
用于组合多个条件或反转布尔值，常见符号包括 &&（与）、||（或）、!（非）。
let hasInternet = true
let isLoggedin = false
let canPost = hasInternet && isLoggedin // false
let canRetry = hasInternet || isLoggedin // true
短路行为：
&&右侧表达式若为false，左侧表达式会立即停止执行。||右侧表达式若为true，左侧表达式会立即停止执行。
案例：登录验证时，可避免对未登录用户调用 API：
func fetchData() {
if isLoggedin && checkAPIAvailable() {
// 执行网络请求
}
}
2. 位运算符（Bitwise Operators）
通过二进制位操作数据，适用于底层开发或特定算法场景。
- 按位与（
&）：两个位都为1时结果为1。 - 按位或（
|）：至少一个位为1时结果为1。 - 按位异或（
^）：两个位不同时结果为1。 - 按位非（
~）：反转所有位。 - 左移（
<<）和 右移（>>）：移动二进制位。
let x = 5 // 二进制：00000101
let y = 3 // 二进制：00000011
let z = x & y // 00000001 → 1
let shifted = x << 1 // 00001010 → 10
比喻：位运算符如同控制电路的开关，通过二进制位的开合实现复杂逻辑。
三、自定义运算符：扩展语言的表达能力
Swift 允许开发者通过 prefix、infix、postfix 关键字自定义运算符，但需注意 避免与现有运算符冲突。
1. 定义与使用
// 定义一个自定义运算符
infix operator **+** : AdditionPrecedence
// 为运算符赋予功能
func **+(left: Int, right: Int) -> Int {
return left + right + 1
}
let result = 2 **+** 3 // 输出 6
2. 注意事项
- 语义清晰：避免使用模糊符号，如
@或#，可能引起误解。 - 优先级合理：通过
@precedence参数设置运算符的优先级，避免意外结果。
四、运算符优先级与结合性
运算符优先级决定了表达式中运算的执行顺序，例如 * 的优先级高于 +。
| 运算符类型 | 优先级 | 结合性 | 示例 |
|---|---|---|---|
| 后缀运算符 | 最高 | 右→左 | array[index] |
| 一元运算符 | 次高 | 右→左 | !isValid |
| 乘除、取余 | 中高 | 左→右 | 3 * 4 + 5 → 17 |
| 加减 | 中低 | 左→右 | 3 + 4 * 5 → 23 |
案例：优先级错误可能导致意外结果：
let total = 10 + 5 * 2 // 20（而非 30），因乘法优先级更高
解决方法：使用括号强制优先级：
let total = (10 + 5) * 2 // 30
五、实战案例：计算器应用
通过一个简单的计算器案例，整合运算符的使用：
enum OperatorType {
case add, subtract, multiply, divide
}
func calculate(a: Double, b: Double, op: OperatorType) -> Double {
switch op {
case .add: return a + b
case .subtract: return a - b
case .multiply: return a * b
case .divide:
if b == 0 { return .nan } // 处理除零错误
return a / b
}
}
// 使用示例
let result = calculate(a: 10, b: 5, op: .divide) // 输出 2.0
六、结论
掌握 Swift 运算符是开发者提升代码效率与可读性的关键。从基础的算术运算到自定义运算符的高级用法，每一类运算符都在特定场景中发挥独特作用。建议读者通过实践逐步熟悉运算符的优先级规则，并尝试用自定义运算符优化复杂逻辑。记住，运算符如同编程语言的“语法缩写”，合理使用它们能让代码更简洁、直观，同时避免因优先级问题引发的逻辑错误。
通过本文的讲解，希望读者能建立起对 Swift 运算符系统的全面认知，并在实际开发中灵活运用这一强大的工具。