Swift 整数

在本章中，我们将深入探讨 Swift 中的整数类型。Swift 提供了多种内置的整数类型，每种类型都有其特定的用途和范围。理解这些类型及其操作是进行高效、安全编程的基础。

整数类型

Swift 中的整数类型主要分为有符号整数和无符号整数两大类。有符号整数可以表示正数、负数以及零，而无符号整数只能表示非负数。以下是 Swift 中常见的整数类型：

• Int：根据平台不同，通常为 32 位或 64 位，适用于大多数情况。
• UInt：无符号整数，大小与平台上的 Int 类型相同。
• Int8：8 位有符号整数，取值范围为 -128 到 127。
• Int16：16 位有符号整数，取值范围为 -32,768 到 32,767。
• Int32：32 位有符号整数，取值范围为 -2,147,483,648 到 2,147,483,647。
• Int64：64 位有符号整数，取值范围为 -9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807。
• UInt8：8 位无符号整数，取值范围为 0 到 255。
• UInt16：16 位无符号整数，取值范围为 0 到 65,535。
• UInt32：32 位无符号整数，取值范围为 0 到 4,294,967,295。
• UInt64：64 位无符号整数，取值范围为 0 到 18,446,744,073,709,551,615。

选择合适的整数类型非常重要，因为这不仅影响到程序的性能，还关系到数据的安全性和准确性。例如，在处理货币金额时，应避免使用浮点数，而应使用整数类型来存储最小单位（如分），从而避免精度损失。

数值范围

每个整数类型都有一个固定的数值范围。了解这些范围对于防止溢出错误至关重要。当一个整数运算的结果超出了其类型所能表示的最大或最小值时，就会发生溢出。Swift 默认情况下会阻止这种行为，但可以通过设置编译器选项来允许溢出。

例如，如果我们尝试将 UInt8 类型的最大值加 1，结果将会溢出，回到该类型的最小值：

var maxUInt8: UInt8 = .max
maxUInt8 += 1 // 结果为 0，因为发生了溢出

整数运算

Swift 支持标准的算术运算符来进行整数运算，包括加法、减法、乘法、除法以及取模运算。需要注意的是，整数除法会向下取整，这意味着结果总是最接近零的那个整数。如果需要精确的除法结果，可以考虑使用浮点数类型。

加法

加法是最基本的算术运算之一，用于将两个数相加。

let sum = 10 + 5
// sum 的值为 15

减法

减法用于从一个数中减去另一个数。

let difference = 20 - 10
// difference 的值为 10

乘法

乘法用于计算两个数的乘积。

let product = 4 * 3
// product 的值为 12

除法

除法用于计算一个数除以另一个数的结果。如前所述，整数除法会向下取整。

let quotient = 13 / 2
// quotient 的值为 6，因为结果向下取整

取模运算

取模运算（或称为求余运算）用于计算两个数相除后的余数。

let remainder = 13 % 2
// remainder 的值为 1，因为 13 除以 2 的余数是 1

溢出处理

为了避免意外的溢出错误，Swift 提供了几种方法来处理整数运算中的溢出问题。你可以使用带有下划线的运算符来执行可能溢出的操作，或者使用特定的溢出运算符。此外，还可以通过设置编译器选项来控制是否允许溢出。

var number: Int8 = 127
number = number &+ 1 // 使用带下划线的运算符
// number 的值为 -128，因为发生了溢出

number = number &+ 1 // 再次使用带下划线的运算符
// number 的值为 127，因为再次溢出后回到了最大值

总结

通过本章的学习，你应该对 Swift 中的整数类型有了更深入的理解，并能够正确地选择和使用它们。同时，你也应该掌握了如何避免整数运算中的常见错误，比如溢出问题。这些都是构建稳定、高效的 Swift 应用程序所必需的基本技能。接下来，我们将继续探索其他重要的数据类型以及它们的特性。