Swift язык программирования для чего нужен
Язык программирования Swift: история, особенности, перспективы
Swift появился в 2014 году. Создателем языка программирования является компания Apple. Согласно заявлениям официальных представителей, Свифт был заложен в платформе NeXT, которая выпускалась в начале 90-х годов прошлого столетия. Именно эта платформа и стала прародительницей современный iOS и macOS.
Разработкой текущей версии языка сотрудники Apple занимались еще с 2010 года. Примечательно, что этот язык не имеет как такового одного «родителя». Вместо этого, создатели Swift взяли понемногу от разных языков, например, Object-C, Haskell, Python, C#, CLU и ряда других.
Презентация Свифт состоялась в 2014 году. В это же время разработчикам стала доступна официальная документация по языку на 500 страницах печатного текста. Ровно спустя один год вышла вторая версия Swift. В отличие от первой она стала более производительной. В 2019 году вышла последняя на данный момент 5 версия ЯП.
С учетом того, что Свифт разработан не так давно, в нем учтены многие минусы, которые свойственным более древним языкам программирования. Например, Swift хорошо подходит для быстрого старта и развития.
При разработке этого ЯП команда преследовала такие цели, как простота изучения и ускорение цикла разработки. К тому же, в Свифт в отличие от Objective-C более простой и лаконичный синтаксис, что позволяет экономить время за счет написания меньшего количества кода.
Еще одна важная особенность – Swift имеет высокую производительность. Даже несмотря на то, что он является языком высокого уровня, нацеленным на быстрое освоение, он достаточно быстр. Согласно мнению его создателей, Swift почти в три раза быстрее Objective-C и почти в 8 раз быстрее, чем Python. Сейчас ведутся работы над тем, чтобы опередить по параметру скорости C++.
Помимо скорости, Свифт обладает еще одним важным преимуществом – наличие современных библиотек, фреймворков для написания функционального кода.
Язык Swift, как и большинство других ЯП полностью открыт и бесплатен. Причем он обладает открытым кодом. Несмотря на то, что в целом, в современных реалиях многие ЯП предлагают открытый код, именно для Apple это достаточно странно, так как обычно эта компания не делает подобных шагов. Однако такое поведение разработчика полностью оправданно. Вокруг языка практически сразу же образовалось большое коммьюнити, в рамках которого разработчики предлагают решения проблем, исправление багов и вносят какие-то полезные коррективы.
Еще одна отличительная черта Swift – безопасность. Благодаря многим новшествам, а также апгрейду синтаксиса, язык Свифт стал гораздо безопаснее obj-c. Например, через улучшения работы с памятью разработчики свели практически на нет возможности несанкционированного доступа к данным. Также, за счет более эффективной обработки сценариев, снизилось количество критических сценариев.
Важный момент, на который стоит обратить внимание – возможность визуализации результата. У Свифт есть специальная песочница – Playground, которая позволяет продемонстрировать работу программы. Иногда такой подход очень полезен, так как позволяет достаточно быстро найти проблемы в коде и сократить время разработки.
Где применяется Swift? Как уже отмечалось выше, язык создан для работы с платформами iOS и macOS. То есть он не является универсальным. Однако это не значит, что сферы применения этого ЯП сильно ограничены и спрос на разработчиков низкий.
С помощью Swift можно разработать любое приложение на мобильное устройство на базе iOS. Какое-то время назад ходили слухи, что на Свифт планируется перенести и Android. Однако пока что эта информация ничем не подтверждена. Тем более, что у Android разработчиков есть свои языки программирования и вряд ли такой глобальный перенос способствовал бы популяризации платформы.
Какие именно мобильные приложения можно разрабатывать с помощью Свифт? Если открыть App.Store и внимательно изучить содержимое, можно сделать вывод, что разработчики имеют неограниченное поле для фантазии. Здесь может быть все, от простейших виджетов для мобильных платформ на базе iOS и до сложнейших программ.
Есть ли у этого языка программирования недостатки? Да, и одним из них является то, что для взаимодействия с Objective-C используется специальный «мост», который очень сильно тормозит процесс сборки любого приложения. Также, к недостаткам этого языка можно отнести и то, что он постоянно меняется. С одной стороны это хорошо, с другой если бы Apple не выстроили процесс определенным образом, старый код мог бы не работать.
iOS с нуля вместе с Swift. В двух словах о Swift
Apple представила язык программирования Swift во время ежегодной конференции разработчиков в 2014 году, что было полной неожиданностью для сообщества разработчиков. Компания настроена серьезно по отношению к Swift, это не является очередным «игрушечным проектом». Цель Swift — стать основой для следующего поколения приложений на платформе Apple.
Требования
Программирование
Естественно, прояснить основные принципы в программировании и изучить Swift не представляется возможным в рамках одной или двух статей. Так что я предполагаю, что вы уже имеете некоторый опыт в программировании. Ruby, PHP или JavaScript являются хорошей отправной точкой для изучения Swift. Если у вас был ранее опыт web программирования, тогда после прочтения двух последующих статей у вас не должно возникнуть проблем в изучении основ Swift.
Swift
В двух последующих статьях я расскажу о «песочнице», новой фиче, появившейся в Xcode 6. Также мы рассмотрим основные структуры языка программирования Swift, такие как переменные, константы, типы данных, включая множества, массивы и словари.
Также вы изучите основы, касающиеся классов и структур. В следующей статье мы углубимся в изучение замыканий, функций, протоколов и контроле доступа. Всё это должно дать достаточно для понимания языка, чтобы успешно пройти оставшиеся статьи в данном цикле уроков.
Objective-C
Строго говоря, C и Objective-C не являются обязательными для изучения, если вы заинтересованы в разработке для iOS платформы. При этом, множество фреймворков, которые мы будем использовать для разработки iOS приложений, написаны на C и Objective-C. Так что я все равно так или иначе буду говорить о C и Objective-C. Однако же не стоит переживать, я позабочусь о том, чтобы вы могли без труда понимать всё, что необходимо для того, чтобы держать вас на тропе к вашей цели — становлению iOS разработчиком.
Xcode и Swift
На протяжении данной серии уроков мы будем использовать Xcode 7.1 и Swift 2.1. Если вы используете более раннюю версию Xcode, следует иметь ввиду, что вы не сможете работать со Swift 2.1. Swift продолжает стремительно меняться и синтаксис эволюционирует с каждой новой итерацией языка. Так что настоятельно рекомендуется все-таки использовать Xcode 7.1, который включает в себя Swift 2.1.
1. Песочница
В 2014 году Apple представила «песочницу» как часть Xcode 6. Песочница является отличным инструментом для изучения языка программирования Swift. С песочницей вы можете сфокусироваться непосредственно на коде, который вы пишете, вместо того, чтобы возиться с настройками проекта, файлами и папками.
Давайте же создадим песочницу, чтобы начать изучать основы Swift. Запустите Xcode 7.1 и выберите New > Playground. из пункта File в главном меню Xcode. Песочницы можно создавать под следующие платформы: OS X, iOS и tvOS. Выберите в пункте Platform значение iOS и назовите песочницу Swift in a Nutshell.
Укажите в Xcode расположение, куда вы хотите сохранить песочницу, и нажмите Create. На первый взгляд, песочница выглядит как простой файл с расширением .playground, но на самом деле это папка с кучкой файлов. К счастью, это совершенно не имеет для нас значения. С песочницей намного проще работать, чем с обычными проектами Xcode с массой файлов и папок.
Пользовательский интерфейс песочницы абсолютно чистый и простой. Слева находится редактор кода, а вывод — справа. Xcode уже наполнил песочницу тремя строчками кода. Первая строка должна выглядеть знакомо, если вы прочитали предыдущий урок.
2. Переменные и Константы
3. Типы данных
Swift определяет большое количество типов данных, но давайте взглянем на самые распространённые типы данных, с которыми мы будем далее встречаться.
Логические значения
Числа
На первый взгляд, это может показаться серьезной недоработкой языка Swift. Но на самом деле данное поведение является естественным для большинства языков со строгой типизацией. К счастью, решение данной проблемы весьма просто, насколько вы можете увидеть ниже.
Строки
Мы уже встречались с некоторыми строками в данном уроке. Строка — это не что иное, как просто последовательность символов. По сути, возможно получить доступ к коллекции символов как показано в примере ниже.
Коллекции
Any и AnyObject
4. Классы и структуры
Классы
Инициализация и изменение экземпляра класса Boat является совершенно элементарным, как вы можете видеть ниже. Вызов метода у экземпляра объекта также не является чем-то магическим. Основы работы с классами в Swift легки в понимании. Верно?
Структуры
Следующий пример демонстрирует наиболее важное различие между классами и структурами в Swift.
Следствия
Мы уже познакомились с наиболее распространёнными типами данных, определенными стандартной библиотекой языка Swift. Что я еще не упомянул в данном обсуждении, так это то, что каждый тип данных Swift, с которым мы имели дело до текущего момента, являлся структурой.
Каждый тип коллекций в Swift, например, является структурой. Каждый численный тип является структурой. Это важно знать и понимать, особенно если вы пришли из языка, который передаёт некоторые из этих типов по ссылке, такого как Ruby или Objective-C.
Больше различий
Более неочевидное различие между классами и структурами состоит в проверке типов во время исполнения. Вы можете проверить тип экземпляра класса во время исполнения, в то время как для экземпляров структур этого сделать нельзя.
5. Опциональные типы
Опциональные типы являются неотъемлемой частью языка программирования Swift. Давайте выясним, что же такое опциональные типы и почему они так важны. Переменная должна быть инициализирована до того, как она может быть использована. Давайте взглянем на следующий пример, чтобы понять, что это значит.
Если вы привыкли работать со строками в других языках программирования, вы можете быть удивлены, что компилятор выдаст ошибку. Посмотрим, о чём эта ошибка нам говорит.
Что такое «Опциональный тип»?
Swift использует опциональные типы чтобы инкапсулировать важную концепцию, имеет ли переменная или константа значение или не имеет. Это предельно просто в Swift. Для того, чтобы объявить переменную или константу как опциональную, мы добавляем знак вопроса к имени типа переменной или константы.
Принудительное разыменование
Важно знать, что опционал действительно содержит значение, прежде чем разыменовывать его. Если попытаться принудительно разыменовать опционал, у которого нет значения, Swift выбросит исключение и ваше приложение аварийно завершится.
Опциональное Связывание
Сначала мы проверяем, равняется ли str значению nil перед тем, как вывести её содержимое. В данном примере str не имеет значения. Это означает, что она не будет принудительно разыменована по случайности.
В Swift nil означает отсутствие какого бы то ни было значения. В то время, как в Objective-C nil применим только к объектам, в Swift nil может быть использован для любого типа.
Не пропустили ли вы Точку с запятой?
Заметили ли вы, что мы не использовали точек с запятой в примерах в данной статье? В Swift нет необходимости использовать точку с запятой, поскольку компилятор достаточно умён, чтобы понять, где заканчивается одно выражение и начинается другое. Если же вы очень скучаете по точкам с запятой, ничего страшного, их можно добавлять по своему усмотрению. Однако же, стоит помнить, что официальное руководство к языку не рекомендует использовать символы точки с запятой.
Заключение
Хотя мы лишь поверхностно изучили Swift в данном уроке, теперь вы имеете базовое представление о данном языке программирования. В следующем уроке мы рассмотрим другой ключевой компонент языка: замыкания и функции. Также мы обсудим протоколы и контроль доступа.
Если у вас остались какие-либо вопросы или комментарии, вы можете их оставить в комментариях ниже или связаться со мной через Twitter.
Язык программирования Swift: перспективы, стоит ли учить?
Язык Swift и платформы iOS и Mac OS
Его сложно отнести к ЯП мобильной разработки, он скорее является языком замкнутой экосистемы Apple.
Конечно, есть инструменты, позволяющие скомпилировать код и запустить его на смартфоне или планшете Android.
Однако это будет «костыльное» решение без гарантии работы.
Технология используется для написания кода, на котором впоследствии работают смартфоны, плееры, умные часы, компьютеры и другие устройства от компании Apple.
Язык программирования Swift
История создания языка
Язык программирования Swift еще в 1989-1995 годах использовался для разработки платформы NeXT, которая в дальнейшем послужила базой для операционной системы macOS, а затем и iOS.
В 2015 году вышла новая версия Swift 2.0. Ее отличиями от предшественника стали более высокая производительность, новое API для устранения ошибок, оптимизированный синтаксис и функция проверки доступности средств языка для операционных систем, для которых идет разработка. В этом же году всего через полгода после предыдущего обновления появилась новая версия – 3.0.
В сентябре 2019 года состоялся очередной крупный релиз, а именно 5.1. Сейчас, на конец 2021 года, актуальной является версия 5.5. Не исключено, что будут и другие обновления.
В конечном итоге Apple создала такой язык
Пример простейшего кода на Swift
Для работы программы хватает одной строки
Всего одна строчка кода выводит в консоль фразу «Hello, World». Можно заметить, что синтаксис в этом примере практически идентичен тому, что можно видеть у ЯП Python.
Конечно, различия есть, и местами они серьезные, однако у разработчика, который хорошо освоил «Питон», вряд ли будут серьезные проблемы с изучением Swift. Особенно, если правильно подойти к процессу обучения.
Особенности Swift
Язык Swift компанией Apple разрабатывался как замена средству разработки Objective-C с учетом всех его недочетов.
В связи с этим у специалистов получился инструмент, лишенный недостатков своего предшественника и ряда других ЯП.
Рассмотрим некоторые его интересные особенности:
Программисту не нужно беспокоиться по поводу вероятных багов и ошибок, конфликтов между участками кода и различного рода сбоев. Запись и чтение стало гораздо проще за счет ухода от синтаксической многословности Objective-C.
Как и многие другие ЯП, Swift имеет свой логотип
Преимущества
Несмотря на свой небольшой возраст, язык Swift для iOS и macOS быстро набирает популярность.
Преимущества перед другими языками:
Бесплатный доступ
Несмотря на то, что в целом это нельзя назвать редким для мира явлением, подобного рода щедрость для Apple выглядит крайнее необычно. Тем не менее, данный шаг себя оправдал.
Открытый исходный код
Пользователи принимают участие в развитии языка, создают дополнительные библиотеки, устраняют ошибки, помогают портировать готовые приложения за пределы целевых операционных систем. Сообщество серьезно продвигает ЯП Swift.
Высокая производительность
Несмотря на то, что язык является высокоуровневым, он работает очень быстро.
Большой спрос на рынке
Даже начинающий Swift-разработчик со скромным опытом и портфолио без труда найдет работу на сайте вакансий либо сможет сделать собственный проект и зарабатывать на нем хорошие деньги.
Нет оснований полагать, что эта ситуация изменится в худшую сторону в ближайшие годы.
Полная безопасность
На этапе разработки Swift получил ряд решений, которые сделали его куда более безопасным по сравнению с предшественником в лице Objective-C. Работа с памятью была улучшена, за счет чего возможности несанкционированного доступа к данным стали куда более ограниченными.
Быстрая разработка
Во многом это преимущество обусловлено чистотой, выразительностью и простотой синтаксиса. За счет этого время и трудоемкость разработки сокращается, проекты завершаются заметно быстрее, а их дальнейшая поддержка отнимает у программистов значительно меньше сил и времени.
Управление памятью
В языке Swift реализовано автоматическое управление памятью ARC. Специальный сборщик мусора уменьшает объем используемой памяти на 20%, что заметно ускоряет систему во время работы приложения. ARC избавляет разработчиков о необходимости считать память вручную.
Недостатки
Все недостатки Swift следуют из того, что язык слишком молодой, из-за чего у него есть ряд не до конца решенных проблем.
Конечно, Apple работает над их устранением, но полностью от минусов избавиться пока не удается.
Swift – хороший язык, но не без минусов
Оцените недостатки прежде, чем принимать решение об изучении ЯП:
Еще один недостаток – небольшое сообщество разработчиков. Проблема постепенно сходит на нет параллельно со стремительным ростом популярности инструмента, однако на данный момент новички рискуют не найти решение специфической проблемы с кодом на том же StackOverflow.
Где применяется Swift?
Как вы уже знаете, речь идет о языке экосистемы Apple.
Это достаточно узкоспециализированный инструмент, который применяется для разработки приложений под операционные системы iOS и MacOS.
Однако на этом возможности его использования не ограничиваются.
Все чаще технология применяется для создания серверных решений в качестве альтернативы языкам Go и Rust.
Swift – узконаправленный ЯП
Для бэкенд-разработки уже создано несколько фреймворков Swift.
Несмотря на это, некоторые энтузиасты создают экспериментальные биндинги для использования совместно с GTK+. Не исключено, что в ближайшие годы нужные библиотеки появятся, и Swift-разработка под Linux станет полноценной.
Сложность обучения Swift
Swift – язык программирования, с нуля выучить который достаточно просто благодаря лаконичному синтаксису.
Нельзя сказать, что это самый простой для изучения ЯП.
На освоение основных функций и возможностей при должном усердии уйдет от двух до трех месяцев.
Далее начинается основной этап обучения, который, по сути, не заканчивается никогда – оттачивание мастерства в разработке.
Учить ЯП не всегда легко, но оно того стоит
Причины выучить язык
Изучать Swift определенно стоит, если вы хотите стать востребованным разработчиком.
Одним языком программирования дело не обойдется.
Дополнительно придется изучать большой объем информации, в том числе учиться работать в среде разработки, искать нужные библиотеки для проекта, решать возможные проблемы.
Для всего этого понадобится время и много терпения.
Популярность Swift
Технология регулярно входит в топ-10 наиболее популярных языков программирования вне зависимости от сферы использования.
Если же рассматривать срез востребованности ЯП для мобильной разработки, то здесь Swift уверенно занимает первое место, опережая Kotlin и Dart.
Что касается создания десктопных приложений, здесь инструмент находится в первой десятке языков.
Swift постепенно догоняет конкурентов
По данным рейтинга компании TIOBE рассматриваемая технология по состоянию на 2020 год стоит на 9 месте, уступая таким мастодонтам, как Java, C, C++, Python.
Примечательно, что всего за год до этого инструмент занимал 15 место.
Таким образом, за 12 месяцев он «прыгнул» на 6 пунктов вверх.
Какие приложения написаны на этом языке?
Swift программирование используется для разработки мобильных и десктопных приложений для операционных систем iOS и macOS.
Код, написанный на этом ЯП, используется в таких проектах:
На этом список приложений, разработанных на Swift, не заканчивается.
В их числе может появиться и ваш софт, если возьметесь за изучение языка прямо сейчас.
Олег Донской Пишет статьи по программированию, в свободное время занимается разработкой 3D-игр