Swift 類型系統和可選類型

1. 介紹

為什麼類型系統很重要

Swift 的類型系統是其最強大的特性之一，提供編譯時安全性，防止許多常見的程式設計錯誤。作為 JavaScript 開發者，你習慣了動態類型，但 Swift 的靜態類型系統將幫助你編寫更可靠、更易維護的程式碼。

主要學習目標：

• 理解 Swift 的靜態類型系統 vs JavaScript 的動態類型
• 掌握可選類型和 nil 安全性
• 學習類型推斷和類型註解
• 探索類型轉換和類型檢查
• 培養類型安全程式設計實踐

2. 類型系統基礎

2.1 靜態 vs 動態類型

Swift 使用靜態類型，這意味著類型在編譯時檢查，與 JavaScript 的動態類型不同。

2.2 基本類型對比

Swift 比 JavaScript 有更具體的類型，提供更好的精度和安全性。

3. 可選類型

3.1 理解可選類型

可選類型是 Swift 處理值缺失的方式，類似於 JavaScript 中的 null 和 undefined，但更安全。

3.2 可選類型宣告和解包

Swift 提供多種安全處理可選類型的方式。

3.3 隱式解包可選類型

Swift 提供隱式解包可選類型，用於你確信值會存在的情況。

4. 類型推斷

4.1 Swift 的類型推斷

Swift 通常可以自動確定類型，減少顯式類型註解的需要。

4.2 類型註解

顯式類型註解可以使程式碼更清晰，幫助早期捕獲錯誤。

5. 類型轉換

5.1 類型轉換方法

Swift 需要顯式類型轉換，防止意外的資料遺失。

5.2 類型檢查

Swift 提供編譯時類型檢查和執行時類型檢查功能。

6. 類型別名和自訂類型

6.1 類型別名

Swift 允許你建立類型別名以提高程式碼可讀性。

7. 練習

練習 1: 可選類型處理

練習 2: 類型轉換和檢查

8. 關鍵要點

8.1 類型系統優勢

8.2 可選類型最佳實踐

1. 使用可選類型表示缺失值: 不要使用哨兵值如 -1 或 ""
2. 優先使用可選綁定: 使用 if let 和 guard let 而不是強制解包
3. 使用空值合併: ?? 運算子提供預設值
4. 避免強制解包: 只在絕對確定時使用 !
5. 使用可選鏈: ?. 安全屬性訪問
6. 返回可選類型: 當函數可能沒有結果時

8.3 類型安全最佳實踐

1. 使用類型註解: 顯式類型提高程式碼清晰度
2. 利用類型推斷: 當明顯時讓 Swift 推斷類型
3. 使用類型別名: 複雜類型和更好的可讀性
4. 優先強類型: 使用具體類型而不是 Any
5. 安全處理可選類型: 始終考慮 nil 情況
6. 使用類型檢查: is 和 as? 進行執行時類型檢查

8.4 常見陷阱

1. 強制解包: 不檢查 nil 就使用 !
2. 忽略可選類型: 不處理 nil 的可能性
3. 類型 Any: 在具體類型更好時使用 Any
4. 隱式轉換: 期望自動類型轉換
5. 執行時錯誤: 不有效使用編譯時類型檢查

9. 下一步

在下一個模組中，我們將詳細探索函數和閉包，包括：

• 函數類型和高階函數
• 閉包語法和捕獲語義
• 函數重載和預設參數
• Swift 中的函數式程式設計模式

這個 Swift 類型系統基礎將為你準備更高級的概念，幫助你編寫更安全、更可靠的程式碼。