09、Swift 3 运算符

运算符用于执行程序代码运算,会针对一个以上操作数项目来进行运算

Swift 提供了以下几种运算符

  • 算术运算符
  • 比较运算符
  • 逻辑运算符
  • 位运算符
  • 赋值运算符
  • 区间运算符
  • 其他运算符

算术运算符

下表列出了 Swift 语言支持的算术运算符

假设变量 A 为 17,变量 B 为 7

运算符 描述 范例
+ 加号 A + B 结果为 24
减号 A − B 结果为 10
* 乘号 A * B 结果为 119
/ 除号 A / B 结果为 2
% 求余 A % B 结果为 3

注意: Swift 3 中已经取消了 ++ 、--

范例

下面代码是演示了算术运算的使用

import Cocoa

var A = 17
var B = 7

print("A + B 结果为:\(A + B)")
print("A - B 结果为:\(A - B)")
print("A * B 结果为:\(A * B)")
print("A / B 结果为:\(A / B)")
print("A % B 结果为:\(A % B)")

A += 1 
print("A += 1 后 A 的值为 \(A)")

B -= 1
print("B -= 1 后 B 的值为 \(B)")

运行以上 Swift 范例,输出结果如下

$ swift main.swift
A + B 结果为:24
A - B 结果为:10
A * B 结果为:119
A / B 结果为:2
A % B 结果为:3
A += 1 后 A 的值为 18
B -= 1 后 B 的值为 6

比较运算符

下表列出了 Swift 语言支持的比较运算符

假设变量 A 为 17,变量 B 为 17

运算符 描述 范例
== 等于 (A == B) 为 false
!= 不等于 (A != B) 为 true
> 大于 (A > B) 为 true
< 小于 (A < B) 为 false
>= 大于等于 (A >= B) 为 true
<= 小于等于 (A <= B) 为 false

范例

下面代码是演示了比较运算的使用

import Cocoa

var A = 17
var B = 7

print("A == B 结果为:\(A == B)")
print("A != B 结果为:\(A != B)")
print("A > B 结果为:\(A > B)")
print("A < B 结果为:\(A < B)")
print("A >= B 结果为:\(A >= B)")
print("A <= B 结果为:\(A <= B)")

运行以上 Swift 范例,输出结果如下

$ swift main.swift
A == B 结果为:false
A != B 结果为:true
A > B 结果为:true
A < B 结果为:false
A >= B 结果为:true
A <= B 结果为:false

逻辑运算符

下表列出了 Swift 语言支持的逻辑运算符

假设变量 A 为 true,变量 B 为 false

运算符 描述 范例
&& 逻辑与
如果运算符两侧都为 TRUE 则为 TRUE
(A && B) 为 false
|| 逻辑或
如果运算符两侧至少有一个为 TRUE 则为 TRUE
(A || B) 为 true
! 逻辑非
布尔值取反,使得 true 变 false,false 变 true
!(A && B) 为 true

范例

下面代码是演示了逻辑运算的简单使用

import Cocoa

var A = true
var B = false

print("A && B 结果为:\(A && B)")
print("A || B 结果为:\(A || B)")
print("!A 结果为:\(!A)")
print("!B 结果为:\(!B)")

运行以上 Swift 范例,输出结果如下

$ swift main.swift
A && B 结果为:false
A || B 结果为:true
!A 结果为:false
!B 结果为:true

位运算符

位运算符用来对二进制位进行操作

~,&,| ,^ 分别为取反,按位与与,按位与或,按位与异或运算

下表演示了各种位运算符的操作结果

p q p & q p | q p ^ q
0 0 0 0 0
0 1 0 1 1
1 1 1 1 0
1 0 0 1 1

如果指定 A = 60; 及 B = 13; 两个变量对应的二进制为

A = 0011 1100

B = 0000 1101

进行位运算

运算符 描述 图解 范例
& 按位与。按位与运算符对两个数进行操作,然后返回一个新的数,这个数的每个位都需要两个输入数的同一位都为1时才为1 &nbsp; (A & B) 结果为 12, 二进制为 0000 1100
| 按位或。按位或运算符|比较两个数,然后返回一个新的数,这个数的每一位设置1的条件是两个输入数的同一位都不为0(即任意一个为1,或都为1)。 &nbsp; (A | B) 结果为 61, 二进制为 0011 1101
^ 按位异或. 按位异或运算符^比较两个数,然后返回一个数,这个数的每个位设为1的条件是两个输入数的同一位不同,如果相同就设为0。 &nbsp; (A ^ B) 结果为 49, 二进制为 0011 0001
~ 按位取反运算符~对一个操作数的每一位都取反。 &nbsp; (~A ) 结果为 -61, 二进制为 1100 0011 in 2's complement form.
<< 按位左移。左移操作符(< 下图展示了11111111 << 1(11111111 左移一位)的结果。蓝色数字表示被移动位,灰色表示被丢弃位,空位用橙色的0填充。&nbsp; A << 2 结果为 240, 二进制为 1111 0000
>> 按位右移。右移操作符(< 下图展示了11111111 >> 1(11111111 右移一位)的结果。蓝色数字表示被移动位,灰色表示被丢弃位,空位用橙色的0填充。&nbsp; A >> 2 结果为 15, 二进制为 0000 1111

范例

下面代码是演示了位运算的使用

import Cocoa

var A = 60  // 二进制为 0011 1100
var B = 13 // 二进制为 0000 1101

print("A&B 结果为:\(A&B)")
print("A|B 结果为:\(A|B)")
print("A^B 结果为:\(A^B)")
print("~A 结果为:\(~A)")

运行以上 Swift 范例,输出结果如下

$ swift main.swift
A&B 结果为:12
A|B 结果为:61
A^B 结果为:49
~A 结果为:-61

赋值运算

下表列出了 Swift 语言的基本赋值运算

运算符 描述 范例
= 简单的赋值运算,指定右边操作数赋值给左边的操作数 C = A + B 将 A + B 的运算结果赋值给 C
+= 相加后再赋值,将左右两边的操作数相加后再赋值给左边的操作数 C += A 相当于 C = C + A
-= 相减后再赋值,将左右两边的操作数相减后再赋值给左边的操作数 C -= A 相当于 C = C - A
*= 相乘后再赋值,将左右两边的操作数相乘后再赋值给左边的操作数 C *= A 相当于 C = C * A
/= 相除后再赋值,将左右两边的操作数相除后再赋值给左边的操作数 C /= A 相当于 C = C / A
%= 求余后再赋值,将左右两边的操作数求余后再赋值给左边的操作数 C %= A is equivalent to C = C % A
<<= 按位左移后再赋值 C <<= 2 相当于 C = C << 2
>>= 按位右移后再赋值 C >>= 2 相当于 C = C >> 2
&= 按位与运算后赋值 C &= 2 相当于 C = C & 2
^= 按位异或运算符后再赋值 C ^= 2 相当于 C = C ^ 2
|= 按位或运算后再赋值 C |= 2 相当于 C = C | 2

范例

下面代码是演示了赋值运算的使用

import Cocoa

var A = 10
var B = 20
var C = 100

C = A + B
print("C 结果为:\(C)")

C += A
print("C 结果为:\(C)")

C -= A
print("C 结果为:\(C)")

C *= A
print("C 结果为:\(C)")

C /= A
print("C 结果为:\(C)")
 C %= A
 print("C 结果为:\(C)")
 C <<= A
 print("C 结果为:\(C)")

 C >>= A
 print("C 结果为:\(C)")

 C &= A
 print("C 结果为:\(C)")

 C ^= A
 print("C 结果为:\(C)")

 C |= A
 print("C 结果为:\(C)")

运行以上 Swift 范例,输出结果如下

$ swift main.swift
C 结果为:30
C 结果为:40
C 结果为:30
C 结果为:300
C 结果为:30
C 结果为:0
C 结果为:0
C 结果为:0
C 结果为:0
C 结果为:10
C 结果为:10

区间运算符

Swift 提供了两个区间的运算符

运算符 描述 范例
闭区间运算符 闭区间运算符(a...b)定义一个包含从a到b(包括a和b)的所有值的区间,b必须大于等于a。 ‌
闭区间运算符在迭代一个区间的所有值时是非常有用的,如在for-in循环中:
1...5 区间值为 1, 2, 3, 4 和 5
半开区间运算符 半开区间(a.. 1..< 5 区间值为 1, 2, 3, 和 4

范例

以下为区间运算的使用

import Cocoa

print("闭区间运算符:")

for index in 5...8 
{
    print("\(index) * 5 = \(index * 5)")
}

print("半开区间运算符:")

for index in 5..<8
{
    print("\(index) * 5 = \(index * 5)")
}

运行以上 Swift 范例,输出结果如下

$ swift main.swift
闭区间运算符:
5 * 5 = 25
6 * 5 = 30
7 * 5 = 35
8 * 5 = 40
半开区间运算符:
5 * 5 = 25
6 * 5 = 30
7 * 5 = 35

其他运算符

Swift 提供了其他类型的的运算符,如一元、二元和三元运算符

  • 一元运算符对单一操作对象操作(如-a)

一元运算符分前置运算符和后置运算符,前置运算符需紧跟在操作对象之前(如!b),后置运算符需紧跟在操作对象之后(如i++)

  • 二元运算符操作两个操作对象(如2 + 3),是中置的,因为它们出现在两个操作对象之间
  • 三元运算符操作三个操作对象,Swift 只有一个三元运算符,就是三目运算符(a ? b : c)
运算符 描述 范例
一元减 数字前添加 - 号前缀 -3 或 -4
一元加 数字钱添加 + 号前缀 +6 结果为 6
三元运算符 条件 ? X : Y 如果添加为 true ,值为 X ,否则为 Y

范例

下面为一元、二元、三元的运算的简单范例

import Cocoa

var A = 1
var B = 2
var C = true
var D = false
print("-A 的值为:\(-A)")
print("A + B 的值为:\(A + B)")
print("三元运算:\(C ? A : B )")
print("三元运算:\(D ? A : B )")

运行以上 Swift 范例,输出结果如下

-A 的值为:-1
A + B 的值为:3
三元运算:1
三元运算:2

运算符优先级

在一个表达式中可能包含多个有不同运算符连接起来的、具有不同数据类型的数据对象;由于表达式有多种运算,不同的运算顺序可能得出不同结果甚至出现错误运算错误,因为当表达式中含多种运算时,必须按一定顺序进行结合,才能保证运算的合理性和结果的正确性、唯一性。

优先级从上到下依次递减,最上面具有最高的优先级,逗号操作符具有最低的优先级。

相同优先级中,按结合顺序计算。大多数运算是从左至右计算,只有三个优先级是从右至左结合的,它们是单目运算符、条件运算符、赋值运算符。

基本的优先级需要记住:

  • 指针最优,单目运算优于双目运算。如正负号。
  • 先乘除(模),后加减。
  • 先算术运算,后移位运算,最后位运算。请特别注意:1 << 3 + 2 & 7 等价于 (1 << (3 + 2))&7
  • 逻辑运算最后计算
运算符类型 运算符 结合方向
表达式运算 () [] . expr++ expr-- 左到右
一元运算符 * & + - ! ~ ++expr --expr* / %+ ->> <<< > <= >=== != 左到右
位运算符 &^|&&|| 左到右
三元运算符 ?: 右到左
赋值运算符 = += -= *= /= %= >>= <<= &= ^= |= 右到左
逗号 , 左到右

范例

下面为运算符优先级的使用

import Cocoa

var A = 0

A = 2 + 3 * 4 % 5
print("A 的值为:\(A)")

运行以上 Swift 范例,输出结果如下

$ swift main.swift
A 的值为:4

根据运算符优先级,可以将以上程序的运算解析为以下步骤,表达式相当于

2 + ((3 * 4) % 5)

1、 计算(3*4)=12,所以表达式相当于;

2 + (12 % 5)

2、 计算12%5=2,所以表达式相当于;

2 + 2

此时可以容易地看出计算的结果为 4