Swift 5 新特性预览(最低支持Xcode 10.2 beta版)

知识小集
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万众期待的 Swift 5 终于来了，苹果爸爸答应的 ABI 稳定也终于来了。

小集新小伙伴 @NotFound-- 花时间将文档翻译出来，供大家参考。翻译不当之处，请及时留言指出，我们会持续更新。

App 瘦身

新特性

Swift 应用程序不再包含用于 Swift 标准库的动态链接库和用于运行 iOS 12.2，watchOS 5.2 和 tvOS 12.2 的设备的构建变体中的 Swift SDK overlays。因此，当为 TestFlight 进行测试部署时，或者在为本地开发分发瘦身应用的 archive 包时，Swift 应用程序可以更小。

要对比 iOS 12.2 和 iOS 12.1(或更早版本) 瘦身后 App 的文件大小差异，可以设置 App 的 deployment target 为 iOS 12.1 或更早版本，设置 scheme set 为 Generic iOS Device 并生成一个 App 的归档。在构建完成后，在 Archives organizer 选择中 Distribute App，然后选择 Development distribution。确保在 App Thinning 下拉菜单中选择一个特定设备，如 iPhone XS。当分发完成后，在新创建的文件夹下打开 App Thinning Size Report。iOS 12.2 系统的变体将小于 iOS 12.1 及更早的系统的变体。确切的大小差异取决于您的 App 使用的系统框架的数量。

关于 App 瘦身更多的信息，可以查看 Xcode Help 中的 What is app thinning?有关应用程序文件大小的信息，请参考 App Store Connect Help 中的 View builds and file sizes

Swift 语言

新特性

  • @dynamicCallable 允许您使用一个简单的语法糖像调用函数一样来调用命名类型。主要的应用场景是动态语言互操作。(SE-0216)

    例如：

@dynamicCallable struct ToyCallable {
    func dynamicCall（withArguments：[Int]）{}
    func dynamicCall（withKeywordArguments：KeyValuePairs <String，Int>）{}
}

let x = ToyCallable（）

x（1,2,3）
// 等价于`x.dynamicallyCall（withArguments：[1,2,3]）`

x(label: 1, 2)
// 等价于`x.dynamicallyCall(withKeywordArguments: ["label": 1, "": 2])`
  • Key path 现在支持特性(identity) keypath (\.self)，这是一个引用自身完整输入值的 WritableKeyPath。(SE-0227)
let id = \Int.self
var x = 2
print(x[keyPath: id]) // Prints "2"
x[keyPath: id] = 3
print(x[keyPath: id]) // Prints "3"
  • 在 Swift 5 之前，您可以编写一个带有可变参数的枚举 case：
enum X {
    case foo(bar: Int...) 
}
func baz() -> X {
    return .foo(bar: 0, 1, 2, 3) 
}

之前不是特意要支持这个特性，而且现在这样写会报错了。

取而代之的是，让枚举的 case 携带一个数组，并显式传递一个数组

enum X {
    case foo(bar: [Int]) 
} 

func baz() -> X {
    return .foo(bar: [0, 1, 2, 3]) 
}

  • 在 Swift 5 中，带有一个可选类型的表达式的 try? 将会展平生成的可选项，而不是返回嵌套的可选项。（SE-0230)

  • 如果类型T 符合Initialized with Literals中的其中一个协议（如 ExpressibleByIntegerLiteral），且 literal 是一个字面量表达示时，则 T(literal) 会使用相应的协议创建一个类型 T 的字面量，而不是使用一个协议的默认字面量类型的值来调用 T 的 initializer。

    如，类似于 UInt64(0xffff_ffff_ffff_ffff) 这样的表达式现在是有效的，则之前会由于整型字面量的默认类型是 Int，而导致溢出。(SE-0213)

  • 提高了字符串插值操作的性能、清晰性和效率。(SE-0228)

    旧的 _ExpressibleByStringInterpolation 协议被删除；如果您有使用此协议的代码，则需要做相应更新。您可以使用 #if 条件判断来区分 Swift 4.2 和 Swift 5 的代码。例如：

#if compiler(<5)
extension MyType: _ExpressibleByStringInterpolation { /*...*/ }
#else
extension MyType: ExpressibleByStringInterpolation { /*...*/ }
#endif

Swift 标准库

新功能

  • DictionaryLiteral 类型重命名为 KeyValuePairs。(SE-0214)

  • 桥接到 Objective-C 代码的 Swift 字符串现在可以在适当的时候从 CFStringGetCStringPtr返回一个 non-nil 值，同时从 -UTF8String 返回的指针与字符串的生命周期相关联，而不是最相近的那个 autorelease pool。如果程序正确，那应该没有任何问题，并且会发现性能显著提高。但是，这也可能会让之前一些未经测试的代码运行，从而暴露一些潜在的问题；例如，如果有一个对 non-nil 值的判断，而相应分支在 Swift 5 之前却从未被执行过。(26236614)

  • Sequence 协议不再具有 SubSequence 关联类型。先前返回 SubSequence 的 Sequence 方法现在会返回具体类型。例如，suffix(_:)现在会返回一个 Array。(47323459)

    使用 SubSequence 的 Sequence 扩展应该修改为类似地使用具体类型，或者修改为 Collection 的扩展，在 Collection 中 SubSequence 仍然可用。(45761817)

例如：

extension Sequence {
    func dropTwo() -> SubSequence {
        return self.dropFirst(2)
    }
}

需要改为：

extension Sequence {
    func dropTwo() -> DropFirstSequence<Self> { 
        return self.dropFirst(2)
    }
}

或者是：

extension Collection {
    func dropTwo() -> SubSequence {
        return self.dropFirst(2)
    }
}
  • String结构的原生编码将从 UTF-16 切换到 UTF-8，与 String.UTF16View 相比，这会提高相关联的 String.UTF8View 的性能。重新对所有代码进行评审以提高性能，尤其是使用了 String.UTF16View 的代码。

Swift 包管理器

新功能

  • 现在，在使用 Swift 5 软件包管理器时，Targets 可以声明一些常用的针对特定目标的 build settings 设置。新设置也可以基于平台和构建配置进行条件化处理。包含的构建设置支持 Swift 和 C 语言定义，C 语言头文件搜索路径，链接库和链接框架。(SE-0238)(23270646)

  • 在使用 Swift 5 软件包管理器时，package 现在可以自定义 Apple 平台的最低 deployment target。而如果 package A 依赖于 package B，但 package B 指定的最小 deployment target 高于 package A 的最小 deployment target，则构建 package A 时会抛出错误。(SE-0236)(28253354)

  • 新的依赖镜像功能允许顶层包覆盖依赖 URL。(SE-0219)(42511642)

    使用以下命令设置镜像：

$ swift package config set-mirror \
--package-url <original URL> --mirror-url <mirror URL>

  • swift 测试命令可以使用标志 --enable-code-coverage，来生成标准格式的代码覆盖率数据，以便其它代码覆盖工具使用。生成的代码覆盖率数据存储在 <build-dir>/<configuration>/codecov 目录中。

  • Swift 5 不再支持 Swift 3 版本的软件包管理器。仍然在使用 Swift 3 Package.swift 工具版本（tool-version）上的软件包应该更新到新的工具版本上。

  • 对体积较大的包进行包管理器操作现在明显更快了。

  • Swift 包管理器有一个新的 --disable-automatic-resolution 标志项，当 Package.resolved 条目不再与 Package.swift 清单文件中指定的依赖项版本兼容时，该标志项强制包解析失败。此功能对于持续集成系统非常有用，可以检查包的 Package.resolved 是否已过期。

  • swift run 命令有一个新的 --repl 选项，它会启动 Swift REPL，支持导入包的库目标。这使您可以轻松地从包目标中试用 API，而无需构建调用该 API 的可执行文件。

  • 有关使用 Swift 包管理器的更多信息，请访问 swift.org 上的 Using the Package Manager。

Swift 编译器

新特性

  • 现在，在优化（-O 和 -Osize）构建中，默认情况下在运行时强制执行独占内存访问。违反排他性的程序将在运行时抛出带有“重叠访问”诊断消息错误。您可以使用命令行标志禁用此命令：-enforce-exclusivity = unchecked，但这样做可能会导致未定义的行为。运行时违反排他性通常是由于同时访问类属性，全局变量（包括顶层代码中的变量）或通过 eacaping 闭包捕获的变量。（SR-7139）

  • Swift 3 运行模式已被删除。-swift-version 标志支持的值为 4、4.2 和 5。

  • 在 Swift 5 中，在 switch 语句中使用 Objective-C 中声明的或来自系统框架的枚举时，必须处理未知的 case，这些 case 可能将来会添加，也可能是在 Objective-C实现文件中私下定义。形式上，Objective-C 允许在枚举中存储任何值，只要它匹配底层类型即可。这些未知的 case 可以使用新的 @unknown default case 来处理，当然如果 switch 中省略了任何已知的 case，编译器仍然会给出警告。它们也可以使用普通的 default case 来处理。

    如果您已在 Objective-C 中定义了自己的枚举，并且不需要客户端来处理 unknown case，则可以使用 NS_CLOSED_ENUM 宏而不是 NS_ENUM。Swift 编译器识别出这一点，并且不需求 switch 语句必须带有 default case。

    在 Swift 4 和 4.2 模式下，您仍然可以使用 @unknown default。如果省略 @unknown default，而又传递了一个未知的值，则程序在运行时抛出异常，这与 Xcode 10.1 中的 Swift 4.2 上的行为是一致的。(SE-0192)(39367045)

  • 现在在 SourceKit 生成的 Swift 模块接口中会打印默认参数，而不仅仅是使用占位符。

  • unowned 和 unowned(unsafe) 类型的变量现在支持可选类型。

已知的问题

  • 如果引用了 UIAccessibility 结构的任何成员，则 Swift 编译器会在 “Merge swiftmodule” 构建步骤中崩溃。构建日志包含一条消息：
Cross-reference to module 'UIKit'
... UIAccessibility
... in an extension in module 'UIKit'
... GuidedAccessError

包含 NS_ERROR_ENUM 枚举的其他类型也可能出现此问题，但 UIAccessibility 是最常见的。(47152185)

解决方法：在 target 的 Build Setting -> Swift Compiler -> Code Generation 下，设置 Compilation Mode 的值为 Whole Module。这是大多数 Release 配置的默认设置。

  • 为了减小 Swift 元数据的大小，Swift 中定义的 convenience initializers 如果调用了 Objective-C 中定义的一个 designated initializer，那只会提前分配一个对象。在大多数情况下，这对您的程序没有影响，但如果从 Objective-C 调用 convenience initializers，那么 +alloc 分配的初始内存会被释放，而不会调用任何 initializer。对于不希望发生任何类型的对象替换的调用者来说，这可能是有问题的。其中一个例子是 initWithCoder: ：如果 NSKeyedUnarchiver 调用 Swift 实现 init(coder:) 并且存档对象存在循环时，则 NSKeyedUnarchiver 的实现可能会出错。

    在将来的版本中，编译器将保证一个 convenience initializer 永远不会丢弃它所调用的对象，只要它通过 self.init 委托给它的初始化程序也暴露给 Objective-C，或者是它在 Objective-C 中定义了，或者是使用 @objc 标记的，或者是重写了一个暴露给 Objective-C 的 initializer，或者是它满足 @objc 协议的要求。(46823518)

  • 如果一个 keypath 字面量引用了 Objective-C 中定义的属性，或者是在 Swift 中使用 @objc 和 dynamic 修饰符定义的属性，则编译可能会失败，并且报 “unsupported relocation of local symbol 'L_selector'” 错误，或者 key path 字面量无法在运行时生成正确的哈希值或处理相等比较。

    解决方法：您可以定义一个不是 @objc 修饰的包装属性，来引用这个 key path。得到的 key path 与引用原始 Objective-C 属性的 key path 不相等，但使用包装属性效果是相同的。

  • 某些项目可能会遇到以前版本的编译时回归。

  • Swift 命令行项目在启动时因抛出 “dyld：Library not loaded” 错误而崩溃。

    解决方法：添加自定义的构建设置 SWIFT_FORCE_STATIC_LINK_STDLIB=YES。

已解决的问题

  • 扩展绑定现在支持嵌套类型的扩展，这些嵌套类型本身是在扩展内定义的。之前可能会因为一些声明顺序而失败，并产生 “未声明类型” 错误。(SR-631)

  • 在 Swift 5 中，返回 Self 的类方法不能再被使用返回非 final 的具体类类型的方法来覆盖。此类代码不是类型安全的，需要更新。(SR-695)

    例如：

class Base { 
    class func factory() -> Self { /*...*/ }
} 

class Derived: Base {
    class override func factory() -> Derived { /*...*/ } 
}

  • 在 Swift 5 模式下，现在会明确禁止声明与嵌套类型同名的静态属性。以前，可以在泛型类型的扩展中执行这样的声明。(SR-7251)

    例如：

struct Foo<T> {}

extension Foo { 
    struct i {}

    // Error: Invalid redeclaration of 'i'.
    // (Prior to Swift 5, this didn’t produce an error.) 
    static var i: Int { return 0 }
}

  • 现在可以在子类里继承父类中具有可变参数的初始化方法。

  • 在 Swift 5 中，函数中的 @autoclosure 参数不能再作为 @autoclosure 参数传递到另一个函数中调用。相反，您必须使用括号显式调用函数值:()；调用本身包含在一个隐式闭包中，保证了与 Swift 4 相同的行为。（SR-5719）

    例如：

func foo(_ fn: @autoclosure () -> Int) {}
func bar(_ fn: @autoclosure () -> Int) {
    foo(fn) // Incorrect, `fn` can’t be forwarded and has to be called.
    foo(fn()) // OK
}

  • 现在完全支持在类和泛型中定义复杂的递归类型，而此前可能会导致死锁。

  • 在 Swift 5 中，当将可选值转换为泛型占位符类型时，编译器在解包值时会更加谨慎。这种转换的结果现在更接近于非泛型上下文中的结果。(SR-4248)

    例如：

func forceCast<U>(_ value: Any?, to type: U.Type) -> U {
    return value as! U 
} 

let value: Any? = 42
print(forceCast(value, to: Any.self))
// Prints "Optional(42)"
// (Prior to Swift 5, this would print "42".)

print(value as! Any)
// Prints "Optional(42)"
  • 协议现在可以将它们的实现类型限定为指定类型的子类。支持两种等效形式：
protocol MyView: UIView { /*...*/ }
protocol MyView where Self: UIView { /*...*/ }

Swift 4.2 接受了第二种形式，但没有完全实现，有时可能在编译时或运行时崩溃。(SR-5581)

  • 在 Swift 5 中，当在属性自身的 didSet 或 willSet 中设置属性本身时，会避免递归调用（不论是隐式或显式地设置自身的属性）。(SR-419)

例如：

class Node {
    var children = [Node]() 
    var depth: Int = 0 {
        didSet { 
            if depth < 0 {
                // Won’t recursively call didSet, because this is setting depth on self. 
                depth = 0
            } 

            // Will call didSet for each of the children,
            // as this isn’t setting the property on self.
            // (Prior to Swift 5, this didn’t trigger property
            // observers to be called again.)
            for child in children { 
                child.depth = depth + 1
            } 
        }
    }
}

  • Xcode中 的 diagnostics 对 #sourceLocation 进行了支持。也就是说，如果您使用#sourceLocation 将生成的文件中的行映射回源代码时，diagnostics 会显示在原始源文件中的行数而不是生成的文件中的。

  • 使用泛型类型别名作为参数或 @objc 方法的返回类型，不再导致生成无效的 Objective-C header。(SR-8697)

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