Expert Swift.

450 Pages·2021·38.185 MB·English

by  Ehab Amer, Marin Benčević, Ray Fix & Shai Mishali

Expert Swift
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Ehab Amer, Marin Benčević, Ray Fix & Shai Mishali
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Table of Contents: Overview
Book License............................................................................................. 10
Before You Begin................................................................ 11
What You Need........................................................................................ 12
Book Source Code & Forums............................................................. 13
Introduction.............................................................................................. 17
Section I: Core Concepts.................................................. 19
Chapter 1: Introduction........................................................... 20
Chapter 2: Types & Mutation................................................. 41
Chapter 3: Protocols................................................................. 70
Chapter 4: Generics................................................................ 100
Section II: Standard Library.......................................... 118
Chapter 5: Numerics & Ranges.......................................... 119
Chapter 6: Sequences, Collections & Algorithms....... 163
Chapter 7: Strings.................................................................... 191
Chapter 8: Codable................................................................. 210
Chapter 9: Unsafe.................................................................... 252
Section III: Techniques ................................................... 274
Chapter 10: Higher-Order Functions.............................. 275
Chapter 11: Functional Reactive Programming.......... 300
Chapter 12: Objective-C Interoperability..................... 340
Chapter 13: Instrumentation.............................................. 376
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Chapter 14: API Design Tips & Tricks.............................. 418
Conclusion.............................................................................................. 450
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Table of Contents: Extended
Book License. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Before You Begin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
What You Need . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Book Source Code & Forums . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
About the Authors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
About the Editors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
About the Artist. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
How to read this book . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Section I: Core Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Chapter 1: Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Swift released. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Easy onboarding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Multi-paradigm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
The Swift compiler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Implementing a language feature. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Key points. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Where to go from here?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Chapter 2: Types & Mutation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
The fundamental types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Modeling with types. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Functions and methods. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Exercises. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
QuadTree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Key points. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Chapter 3: Protocols. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
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Getting started with protocols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Behind the scenes of protocols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Protocols and the type system. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Synthesized protocol conformance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Protocol-oriented programming. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Key points. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Where to go from here?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Chapter 4: Generics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Getting started with generics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Creating a generic networking library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Key points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Where to go from here?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Section II: Standard Library. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Chapter 5: Numerics & Ranges. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Representing numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Integers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Floating-point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Full generic programming with floating-point. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
Ranges. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Key points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
Where to go from here?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
Chapter 6: Sequences, Collections & Algorithms . . . . . . . . . . 163
A family of protocols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
Sequences and collections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
Iterators and sequences. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
Collections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
Generic algorithms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
Key points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
Where to go from here?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
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Chapter 7: Strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
Binary representations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
Human representation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
Grapheme cluster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
UTF in Swift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
String and Substring in memory. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
Custom string interpolation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
Key points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
Chapter 8: Codable. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
What is Codable?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
What you’ll learn, and what you won’t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
Brushing up on the basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
API #1: Ray’s Books . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
Key decoding strategies. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
Data decoding strategies. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
API #2: Magic: The Gathering. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
API #3: Alpha Vantage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
Encoding. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
Key points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
Chapter 9: Unsafe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
Definition of unsafe & undefined behaviors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
What is a pointer? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
Memory layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
Trivial types. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
Pointer types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
Memory binding. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
Unsafe operations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
Key points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
Where to go from here?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
Section III: Techniques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274
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Chapter 10: Higher-Order Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
A simple text printer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
First-order functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
Your first higher-order function. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
Higher-order functions in the standard library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
Function as a return type. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
Key points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299
Where to go from here?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299
Chapter 11: Functional Reactive Programming. . . . . . . . . . . . 300
Functional? Reactive? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
Reactive basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304
The Luthier app. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
Checkout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317
Performing Checkout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
Key points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
Where to go from here?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
Chapter 12: Objective-C Interoperability. . . . . . . . . . . . . . . . . . 340
What you’ll learn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
Getting started. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
Bridging and umbrella headers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342
Making the app launch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
Enriching FeedItem. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345
Objective-C and … SwiftUI ?!. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
Key points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
Where to go from here?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375
Chapter 13: Instrumentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376
Getting started. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377
Memory optimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377
Memory leaks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381
Performance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387
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Core Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393
Build times. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398
Timelane. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403
Signpost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411
Key points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417
Chapter 14: API Design Tips & Tricks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418
What do developers want?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419
What is the core of your API? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420
Using access levels properly. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421
Exploring your interface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424
Language features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426
Documenting your code. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437
Publishing to the world. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 444
Key points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448
Where to go from here?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
Conclusion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450
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