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WWDC 2017 带来了很多惊喜。Swift 4 也伴随着 Xcode 9 测试版来到了我们的面前，很多强大的新特性非常值得我们期待在正式项目中去使用它。因为 Swift 4 是开源的，如果你关注 swift-evolution 这个项目的话，就应该已经提前了解到它的新特性了。本文参考了 WWDC 2017 以及各种资料，从语法、字符串、标准库、构建过程等方面，把 Swift 4 的这些新特性一一列举出来做介绍和分析，让他们毫无保留地展现在你眼前。
一、语法改进
extension 中可以访问 private 的属性
考虑以下代码：
struct Date: Equatable, Comparable {
private let secondsSinceReferenceDate: Double
static func ==(lhs: Date, rhs: Date) -> Bool {
return lhs.secondsSinceReferenceDate == rhs.secondsSinceReferenceDate
}
static func <(lhs: Date, rhs: Date) -> Bool {
return lhs.secondsSinceReferenceDate < rhs.secondsSinceReferenceDate
}
}上面代码定义了一个 Date 结构体，并实现 Equatable 和 Comparable 协议。为了让代码更清晰，可读性更好，一般会把对协议的实现放在单独的 extension 中，这也是一种非常符合 Swift 风格的写法，如下：
struct Date {
private let secondsSinceReferenceDate: Double
}
extension Date: Equatable {
static func ==(lhs: Date, rhs: Date) -> Bool {
return lhs.secondsSinceReferenceDate == rhs.secondsSinceReferenceDate
}
}
extension Date: Comparable {
static func <(lhs: Date, rhs: Date) -> Bool {
return lhs.secondsSinceReferenceDate < rhs.secondsSinceReferenceDate
}
}但是在 Swift 3 中，编译就报错了，因为 extension 中无法获取到 secondsSinceReferenceDate 属性，因为它是 private 的。于是在 Swift 3 中，必须把 private 改为 fileprivate。
struct Date {
fileprivate let secondsSinceReferenceDate: Double
}
...但是如果用 fileprivate，属性的作用域就会比我们需要的更大，可能会不小心造成属性的滥用。
在 Swift 4 中，private 的属性的作用域扩大到了 extension 中，并且被限定在了 struct 和 extension 内部，这样就不需要再改成 fileprivate 了，这是最好的结果。
类型和协议的组合类型
考虑以下代码：
protocol Shakeable {
func shake()
}
extension UIButton: Shakeable { /* ... */ }
extension UISlider: Shakeable { /* ... */ }
func shakeEm(controls: [???]) {
for control in controls where control.state.isEnabled {
}
control.shake()
}在 Swift 3 中，这里的 ??? 应该写什么呢？如果写 UIControl，那么 control.shake() 就会报错；如果写 Shakeable，那么 control.state.isEnabled 就会报错。其实我们也可以这样写：
func shakeEm(controls: [UIControl]) {
for control in controls where control.isEnabled {
if control is Shakeable {
(control as! Shakeable).shake()
}
}
}这样写虽然可以跑通了，但是很丑陋。
在 Swift 4 中，可以把类型和协议用 & 组合在一起作为一个类型使用，就可以像下面这样写了：
protocol Shakeable {
func shake()
}
extension UIButton: Shakeable { /* ... */ }
extension UISlider: Shakeable { /* ... */ }
func shakeEm(controls: [UIControl & Shakeable]) {
for control in controls where control.state.isEnabled {
control.shake()
}
}把它声明为了 UIControl & Shakeable 类型。OK，圆满解决。
PS:
这个代码例子是 WWDC 2017 的 PPT 中的，上面的代码有点问题，control.state.isEnabled 这句代码中，state 是没有 isEnabled 这个属性的，改为 control.isEnabled 就可以了。看来苹果的工程师做 PPT 有时候还是不太严谨。
另外，iOS SDK 中的 API 也用这个特性做了优化，例如：
// Objective-C API
@interface NSCandidateListTouchBarItem<CandidateType> : NSTouchBarItem
@property (nullable, weak) NSView <NSTextInputClient> *client;
@end这个 API 的 Objective-C 版本是没有问题的，可以知道 client 属性既是一个 NSView，又符合 NSTextInputClient 协议。然而它对应的 Swift 3 版本为：
class NSCandidateListTouchBarItem<CandidateType: AnyObject> : NSTouchBarItem {
var client: NSView?
}仅仅是一个 NSView 类型 /(ㄒoㄒ)/~~
在 Swift 4 中，这类 API 做了优化，改成了：
class NSCandidateListTouchBarItem<CandidateType: AnyObject> : NSTouchBarItem {
var client: (NSView & NSTextInputClient)?
}这样类型的声明就更加严谨了。
Associated Type 可以追加 Where 约束语句
在 Swift 4 中可以在 associatedtype 后面声明的类型后追加 where 语句
associatedtype Element where <xxx>看下面是 Swift 4 标准库中 Sequence 中 Element 的声明：
protocol Sequence {
associatedtype Element where Self.Element == Self.Iterator.Element
// ...
}它限定了 Sequence 中 Element 这个类型必须和 Iterator.Element 的类型一致。
通过 where 语句可以对类型添加更多的约束，使其更严谨，避免在使用这个类型时做多余的类型判断。
新的 Key Paths 语法
先来看看 Swift 3 中 Key Paths 的写法：
@objcMembers class Kid: NSObject {
dynamic var nickname: String = ""
dynamic var age: Double = 0.0
dynamic var friends: [Kid] = []
}
var ben = Kid(nickname: "Benji", age: 5.5)
let kidsNameKeyPath = #keyPath(Kid.nickname)
let name = ben.valueForKeyPath(kidsNameKeyPath)
ben.setValue("Ben", forKeyPath: kidsNameKeyPath)Swift 4 中创建一个 KeyPath 用 `` 作为开头：
\Kid.nickname当编译器可以推导出类型时，可以省略基础类型部分：
\.nickname上面的代码在 Swift 4 中就可以这样写：
struct Kid {
var nickname: String = ""
var age: Double = 0.0
var friends: [Kid] = []
}
var ben = Kid(nickname: "Benji", age: 8, friends: [])
let name = ben[keyPath: \Kid.nickname]
ben[keyPath: \Kid.nickname] = "BigBen"相比 Swift 3，Swift 4 的 Key Paths 具有以下优势：
- 类型可以定义为 class、struct
- 定义类型时无需加上 @objcMembers、dynamic 等关键字
- 性能更好
- 类型安全和类型推断，例如
ben.valueForKeyPath(kidsNameKeyPath)返回的类型是 Any，ben[keyPath: \Kid.nickname]直接返回 String 类型 - 可以在所有值类型上使用
下标支持泛型
有时候会写一些数据容器，Swift 支持通过下标来读写容器中的数据，但是如果容器类中的数据类型定义为泛型，以前的下标语法就只能返回 Any，在取出值后需要用 as? 来转换类型。Swift 4 定义下标也可以使用泛型了。
struct GenericDictionary<Key: Hashable, Value> {
private var data: [Key: Value]
init(data: [Key: Value]) {
self.data = data
}
subscript<T>(key: Key) -> T? {
return data[key] as? T
}
}
let dictionary = GenericDictionary(data: ["Name": "Xiaoming"])
let name: String? = dictionary["Name"] // 不需要再写 as? String二、字符串
Unicode 字符串在计算 count 时的正确性改善
在 Unicode 中，有些字符是由几个其它字符组成的，比如 é 这个字符，它可以用 \u{E9} 来表示，也可以用 e 字符和上面一撇字符组合在一起表示 \u{65}\u{301}。
考虑以下代码：
var family = "