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Swift词法结构参考

Swift的“词法结构(lexicalstructure)”描述了如何在该语言中用字符序列构建合法标记,组成该语言中最底层的代码块,并在之后的章节中用于描述语言的其他部分。通常
Swift 的“词法结构(lexical structure)”描述了如何在该语言中用字符序列构建合法标记,组成该语言中最底层的代码块,并在之后的章节中用于描述语言的其他部分。

通常,标记在随后介绍的语法约束下,由 Swift 源文件的输入文本中提取可能的最长子串生成。这种方法称为“最长匹配项(longest match)”,或者“最大适合”(maximal munch)。

空白与注释

空白(whitespace)有两个用途:分隔源文件中的标记和区分运算符属于前缀还是后缀,(参见 运算符)在其他情况下则会被忽略。以下的字符会被当作空白:空格(space)(U+0020)、换行符(line feed)(U+000A)、回车符(carriage return)(U+000D)、水平 tab(horizontal tab)(U+0009)、垂直 tab(vertical tab)(U+000B)、换页符(form feed)(U+000C)以及空(null)(U+0000)。

注释(comments)被编译器当作空白处理。单行注释由 // 开始直到该行结束。多行注释由 /* 开始,以 */ 结束。可以嵌套注释,但注意注释标记必须匹配。

标识符

标识符(identifiers)可以由以下的字符开始:大写或小写的字母 A 到 Z、下划线 _、基本多语言面(Basic Multilingual Plane)中的 Unicode 非组合字符以及基本多语言面以外的非专用区(Private Use Area)字符。首字符之后,标识符允许使用数字和 Unicode 字符组合。

使用保留字(reserved word)作为标识符,需要在其前后增加反引号 `。例如,class 不是合法的标识符,但可以使用`class`。反引号不属于标识符的一部分,`x` 和 x 表示同一标识符。

闭包(closure)中如果没有明确指定参数名称,参数将被隐式命名为 $0、$1、$2... 这些命名在闭包作用域内是合法的标识符。
标识符语法
identifier → identifier-head­ identifier-characters­ opt
identifier → `­ identifier-head­ identifier-characters­ opt­ `­
identifier → implicit-parameter-name­
identifier-list → identifier­ | identifier­ , ­identifier-list­
identifier-head → A 到 Z 大写或小写字母
identifier-head → U+00A8, U+00AA, U+00AD, U+00AF, U+00B2–U+00B5, 或 U+00B7–U+00BA
identifier-head → U+00BC–U+00BE, U+00C0–U+00D6, U+00D8–U+00F6, 或 U+00F8–U+00FF
identifier-head → U+0100–U+02FF, U+0370–U+167F, U+1681–U+180D, 或 U+180F–U+1DBF
identifier-head → U+1E00–U+1FFF
identifier-head → U+200B–U+200D, U+202A–U+202E, U+203F–U+2040, U+2054, 或 U+2060–U+206F
identifier-head → U+2070–U+20CF, U+2100–U+218F, U+2460–U+24FF, 或 U+2776–U+2793
identifier-head → U+2C00–U+2DFF 或 U+2E80–U+2FFF
identifier-head → U+3004–U+3007, U+3021–U+302F, U+3031–U+303F, 或 U+3040–U+D7FF
identifier-head → U+F900–U+FD3D, U+FD40–U+FDCF, U+FDF0–U+FE1F, 或 U+FE30–U+FE44
identifier-head → U+FE47–U+FFFD
identifier-head → U+10000–U+1FFFD, U+20000–U+2FFFD, U+30000–U+3FFFD, 或 U+40000–U+4FFFD
identifier-head → U+50000–U+5FFFD, U+60000–U+6FFFD, U+70000–U+7FFFD, 或 U+80000–U+8FFFD
identifier-head → U+90000–U+9FFFD, U+A0000–U+AFFFD, U+B0000–U+BFFFD, 或 U+C0000–U+CFFFD
identifier-head → U+D0000–U+DFFFD 或 U+E0000–U+EFFFD
identifier-character → 数字 0 到 9
identifier-character → U+0300–U+036F, U+1DC0–U+1DFF, U+20D0–U+20FF, or U+FE20–U+FE2F
identifier-character → identifier-head­
identifier-characters → identifier-character ­identifier-characters­ opt­
implicit-parameter-name → $­ decimal-digits­

关键字

被保留的关键字(keywords)不允许用作标识符,除非被反引号转义,参见 标识符
  • 用作声明的关键字:class、deinit、enum、extension、func、import、init、let、protocol、static、struct、subscript、typealias、var
  • 用作语句的关键字: break、case、continue、default、do、else、fallthrough、if、in、for、return、switch、where、while
  • 用作表达和类型的关键字:as、dynamicType、is、new、super、self、Self、Type、__COLUMN__、__FILE__、__FUNCTION__、__LINE__
  • 特定上下文中被保留的关键字:associativity、didSet、get、infix、inout、left、mutating、none、nonmutating、operator、override、postfix、precedence、prefix、right、set、unowned、unowned(safe)、unowned(unsafe)、weak、willSet,这些关键字在特定上下文之外可以被用于标识符。

字面量

字面值表示整型、浮点型数字或文本类型的值,举例如下:
42 // 整型字面量
3.14159 // 浮点型字面量
"Hello, world!" // 文本型字面量 
字面量语法
literal → integer-literal­ | floating-point-literal­ | string-literal­

整型字面量

整型字面量(integer literals)表示未指定精度整型数的值。整型字面量默认用十进制表示,可以加前缀来指定其他的进制,二进制字面量加 0b,八进制字面量加 0o,十六进制字面量加 0x。

十进制字面量包含数字 0 至 9。二进制字面量只包含 0 或 1,八进制字面量包含数字 0 至 7,十六进制字面量包含数字 0至 9 以及字母 A 至 F (大小写均可)。

负整数的字面量在数字前加减号 -,比如 -42。

允许使用下划线 _ 来增加数字的可读性,下划线不会影响字面量的值。整型字面量也可以在数字前加 0,同样不会影响字面量的值。
1000_000 // 等于 1000000
005 // 等于 5 
除非特殊指定,整型字面量的默认类型为 Swift 标准库类型中的 Int。Swift 标准库还定义了其他不同长度以及是否带符号的整数类型,请参考 整数类型
整型字面量语法
integer-literal → binary-literal­
integer-literal → octal-literal­
integer-literal → decimal-literal­
integer-literal → hexadecimal-literal­
binary-literal → 0b­ binary-digit ­binary-literal-characters­ opt­
binary-digit → 数字 0 或 1
binary-literal-character → binary-digit­ | _­
binary-literal-characters → binary-literal-character ­binary-literal-characters­ opt­
octal-literal → 0o­ octal-digit ­octal-literal-characters­ opt­
octal-digit → 数字 0 至 7
octal-literal-character → octal-digit­ | _­
octal-literal-characters → octal-literal-character ­octal-literal-characters­ opt­
decimal-literal → decimal-digit ­decimal-literal-characters­ opt­
decimal-digit → 数字 0 至 9
decimal-digits → decimal-digit­ decimal-digits­ opt­
decimal-literal-character → decimal-digit­ | _­
decimal-literal-characters → decimal-literal-character ­decimal-literal-characters­ opt­
hexadecimal-literal → 0x ­hexadecimal-digit ­hexadecimal-literal-characters­ opt­
hexadecimal-digit → 数字 0 到 9, a 到 f, 或 A 到 F
hexadecimal-literal-character → hexadecimal-digit­ | _­
hexadecimal-literal-characters → hexadecimal-literal-character­ hexadecimal-literal-characters ­opt­

浮点型字面量

浮点型字面量(floating-point literals)表示未指定精度浮点数的值。

浮点型字面量默认用十进制表示(无前缀),也可以用十六进制表示(加前缀 0x)。

十进制浮点型字面量(decimal floating-point literals)由十进制数字串后跟小数部分或指数部分(或两者皆有)组成。十进制小数部分由小数点 . 后跟十进制数字串组成。指数部分由大写或小写字母 e 后跟十进制数字串组成,这串数字表示 e 之前的数量乘以 10 的几次方。例如:1.25e2 表示 1.25 ⨉ 10^2,也就是 125.0;同样,1.25e-2 表示 1.25 ⨉ 10^-2,也就是 0.0125。

十六进制浮点型字面量(hexadecimal floating-point literals)由前缀 0x 后跟可选的十六进制小数部分以及十六进制指数部分组成。十六进制小数部分由小数点后跟十六进制数字串组成。指数部分由大写或小写字母 p 后跟十进制数字串组成,这串数字表示p 之前的数量乘以 2 的几次方。例如:0xFp2 表示 15 ⨉ 2^2,也就是 60;同样,0xFp-2 表示 15 ⨉ 2^-2,也就是 3.75。

与整型字面量不同,负的浮点型字面量由一元运算符减号 - 和浮点型字面量组成,例如 -42.0。这代表一个表达式,而不是一个浮点整型字面量。

允许使用下划线 _ 来增强可读性,下划线不会影响字面量的值。浮点型字面量也可以在数字前加 0,同样不会影响字面量的值。
10_000.56 // 等于 10000.56
005000.76 // 等于 5000.76 
除非特殊指定,浮点型字面量的默认类型为 Swift 标准库类型中的 Double,表示64位浮点数。Swift 标准库也定义 Float 类型,表示32位浮点数。
浮点型字面量语法
floating-point-literal → decimal-literal ­decimal-fraction­ opt ­decimal-exponent­ opt­
floating-point-literal → hexadecimal-literal ­hexadecimal-fraction ­opt­ hexadecimal-exponent­
decimal-fraction → . ­decimal-literal­
decimal-exponent → floating-point-e ­sign­ opt­ decimal-literal­
hexadecimal-fraction → . ­hexadecimal-literal­ opt­
hexadecimal-exponent → floating-point-p­ sign­ opt­ hexadecimal-literal­
floating-point-e → e­ | E­
floating-point-p → p­ | P­
sign → +­ | -­

文本型字面量

文本型字面量(string literal)由双引号中的字符串组成,形式如下:
"characters" 
文本型字面量中不能包含未转义的双引号 "、未转义的反斜线\、回车符(carriage return)或换行符(line feed)。

可以在文本型字面量中使用的转义特殊符号如下:
  • 空字符(Null Character)\0
  • 反斜线(Backslash)\\
  • 水平 Tab (Horizontal Tab)\t
  • 换行符(Line Feed)\n
  • 回车符(Carriage Return)\r
  • 双引号(Double Quote)\"
  • 单引号(Single Quote)\'

字符也可以用以下方式表示:
  • \x 后跟两位十六进制数字
  • \u 后跟四位十六进制数字
  • \U 后跟八位十六进制数字
后跟的数字表示一个 Unicode 码点。

文本型字面量允许在反斜线小括号 \() 中插入表达式的值。插入表达式(interpolated expression)不能包含未转义的双引号"、反斜线 \、回车符或者换行符。表达式值的类型必须在 String 类中有对应的初始化方法。

例如,以下所有文本型字面量的值相同:
"1 2 3"
"1 2 \(3)"
"1 2 \(1 + 2)"
var x = 3; "1 2 \(x)" 
文本型字面量的默认类型为 String。组成字符串的字符类型为 Character。更多有关 String 和 Character 的信息请参照 字符串和字符
文本型字面量语法
string-literal → "­ quoted-text ­"­
quoted-text → quoted-text-item­ quoted-text ­opt­
quoted-text-item → escaped-character­
quoted-text-item → (­ expression­ )­
quoted-text-item → 除 "、\­、U+000A 或 U+000D 以外的任何 Unicode 扩展字符集
escaped-character → \0­ | \­ | \t­ | \n­ | \r­ | \"­ | \'­
escaped-character → \x­ hexadecimal-digit­ hexadecimal-digit­
escaped-character → \u ­hexadecimal-digit­ hexadecimal-digit ­hexadecimal-digit­ hexadecimal-digit­
escaped-character → \U­ hexadecimal-digit­ hexadecimal-digit­ hexadecimal-digit­ hexadecimal-digit­ hexadecimal-digit­hexadecimal-digit­ hexadecimal-digit­ hexadecimal-digit­

运算符

Swift 标准库定义了许多可供使用的运算符,其中大部分在 基础运算符 和 高级运算符 中进行了阐述。这里将描述哪些字符能用作运算符。

运算符由一个或多个以下字符组成: /、=、-、+、!、*、%、<、>、&、|、^、~、.。也就是说,标记 =, ->、//、/*、*/、. 以及一元前缀运算符 & 属于保留字,这些标记不能被重写或用于自定义运算符。

运算符两侧的空白被用来区分该运算符是否为前缀运算符(prefix operator)、后缀运算符(postfix operator)或二元运算符(binary operator)。规则总结如下:
  • 如果运算符两侧都有空白或两侧都无空白,将被看作二元运算符。例如:a+b 和 a + b 中的运算符 + 被看作二元运算符。
  • 如果运算符只有左侧空白,将被看作前缀一元运算符。例如 a ++b 中的 ++ 被看作前缀一元运算符。
  • 如果运算符只有右侧空白,将被看作后缀一元运算符。例如 a++ b 中的 ++ 被看作后缀一元运算符。
  • 如果运算符左侧没有空白并紧跟 .,将被看作后缀一元运算符。例如 a++.b 中的 ++ 被看作后缀一元运算符(同理, a++ . b 中的 ++ 是后缀一元运算符而 a ++ .b 中的 ++ 不是).
鉴于这些规则,运算符前的字符 (、[ 和 { ;运算符后的字符 )、] 和 } 以及字符 ,、; 和 : 都将用于空白检测。

以上规则需注意一点,如果运算符 ! 或 ? 左侧没有空白,则不管右侧是否有空白都将被看作后缀运算符。如果将 ? 用作可选类型(optional type)修饰,左侧必须无空白。如果用于条件运算符 ? :,必须两侧都有空白。

在特定构成中 ,以 < 或 > 开头的运算符会被分离成两个或多个标记,剩余部分以同样的方式会被再次分离。因此,在Dictionary<String, Array<Int>> 中没有必要添加空白来消除闭合字符 > 的歧义。在这个例子中, 闭合字符 > 被看作单字符标记,而不会被误解为移位运算符 >>。

要学习如何自定义新的运算符,请参考 自定义操作符 和 运算符声明。学习如何重写现有运算符,请参考 运算符方法
运算符语法
operator → operator-character­ operator­ opt­
operator-character → /­ | =­ | -­ | +­ | !­ | **­* | %­ | <­ | >­ | &­ | |­ | ^­ | ~­ | .­
binary-operator → operator­
prefix-operator → operator­
postfix-operator → operator­
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