معرفی و بررسی زبان برنامه نویسی Swift

زبان برنامه نویسی Swift یک زبان ساده و مختصر است که به سرعت در حال رشد و کسب محبوبیت است. این زبان در ابتدا فقط برای برنامه نویسی native iOS توسعه داده شد. اما اکنون برنامه نویسان از زبان برنامه نویسی Swift برای کدنویسی ایمن، مختصر و آسان برای سیستم عامل‌هایی مانند ویندوز و لینوکس هم استفاده می‌کنند.

شرکت Apple   زبان برنامه نویسی Swift را به عنوان یک زبان اپن سورس و جایگزینی برای تمام زبان‌های مبتنی بر C ، از جمله Objective C ، C++ و C ایجاد کرد. این زبان در سال 2014 ایجاد شد و در سال 2015 به عنوان یک پروژه اپن سورس برای عموم در Swift.org منتشر شد.

زبان برنامه نویسی Swift در عمر کوتاه خود، به بیستمین زبان برنامه نویسی پرکاربرد در سراسر جهان و چهاردهمین زبان محبوب برنامه نویسان تبدیل شد.

برنامه نویسی در Swift در مقایسه با زبان های قدیمی تر مانند Objective-C، ایمن و سریع استفاده از آن نسبتاً آسان است. دلایل دیگر برای یادگیری برنامه نویسی در Swift، ماهیت بصری و جامعه فشرده‌ای است که حول این زبان ساخته شده است. یادگیری برنامه نویسی در Swift نسبت به سایر زبان‌ها در دسترس‌تر است و ابزارهای بیشتری برای یادگیری آن خواهید یافت.

ویژگی‌های زبان برنامه نویسی Swift

به طور کلی، زبان برنامه نویسی Swift به خاطر ایمنی و شهودی بودن آن شناخته می‌شود. اما گاهی اوقات می‌تواند برای برخی از برنامه نویسان محدود کننده باشد. از ویژگی‌های برجسته این زبان، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

Reference Counting خودکار (ARC)

این ویژگی تعیین می‌کند که کدام نمونه‌ها دیگر استفاده نمی‌شوند و به طور خودکار از شر آنها خلاص می‌شود.

Closure های یکپارچه‌شده با نشانگرهای تابع (Function Pointers)

نشانگرهای تابع حاوی آدرس یک تابع خاص هستند و به کد در مقابل داده‌ها اشاره می‌کنند. هنگام استفاده از نشانگر تابع، با فراخوانی تابع به جای نوشتن کد، رفتار خاصی را نشان می‌دهید. Closure ها حاوی این نشانگرهای تابع هستند. توابع تو در توی Swift به این معنی است که Closure ها با نشانگرهای تابع یکپارچه می‌شوند و بنابراین می‌توانند مقادیری از توابع محصور در Closure ها را بگیرند.

Tuple ها و مقادیر چندگانه بازگشتی

در زبان برنامه نویسی Swift، می‌توانید در ازای تنها یک مقدار، چندین مقدار را از یک تابع برگردانید. سایر زبان‌های C به شما امکان می‌دهند چندین مقدار را با استفاده از اشاره‌گرها، ساختارها یا آرایه‌ها برگردانید. اما Swift به شما امکان می‌دهد با استفاده از Tuple ها، چندین مقدار را از توابع برگردانید که به عنوان یک موجودیت واحد از یک تابع برگردانده می‌شوند. Tuple ها مجموعه غیرقابل تغییر یا ثابتی از عناصر هستند که به ترتیب مرتب شده‌اند.

Generic ها

Generic ها با فعال کردن type ها برای استفاده به عنوان پارامترها، به یافتن ارورهای کد کمک می‌کنند. این Generic ها در Swift به کاربران اجازه می‌دهد تا توابع و type هایی را بنویسند که قابل استفاده مجدد هستند و می‌توانند با هر type در رابطه با الزاماتی که شما تعریف می‌کنید، کار کنند.

تکرار (Iteration) سریع و مختصر در یک محدوده یا مجموعه

زبان برنامه نویسی Swift یک راه ساده برای loop زدن روی تمام عناصر یک آرایه (Array) ارائه می‌دهد. آرایه مجموعه‌ای از عناصر مشابه است که برای referencing و indexing آسان‌تر با هم گروه‌بندی شده‌اند. از آنجایی که Swift از قبل می‌داند که آرایه شما چه نوع داده‌هایی را نگه می‌دارد، می‌تواند به سرعت و با کارآمدی، بلوک‌های کد را با تخصیص هر عنصر در یک آرایه ثابت که شما نام می‌برید، اجرا کند.

ساختارهایی که از روش‌ها، افزونه‌ها و پروتکل‌ها پشتیبانی می‌کنند

در هنگام ایجاد، نام‌گذاری و استفاده از ساختارها در زبان برنامه نویسی Swift، متوجه خواهید شد که می‌توانید با استفاده از افزودنه‌ها، قابلیت‌های بیشتری را اضافه کنید، از جمله آپشن گسترش type ها حتی اگر به منبع کد اصلی دسترسی ندارید.

الگوهای برنامه نویسی Functional

این تابع یک آرایه را می‌گیرد و به طور مکرر یک مقدار را محاسبه می‌کند. سپس الگویی ایجاد می‌کند که به کدی که برای آن عمل فراخوانده شده است، برگردانده می‌شود.

مدیریت ارور داخلی قدرتمند

مدیریت ارور زمانی است که تعیین می‌کنید وقتی خطا رخ می‌دهد، چه اتفاقی بیفتد. برای مثال وقتی شخصی رمز عبور اشتباهی را برای ورود به سیستم وارد می‌کند، چهار راه برای مدیریت ارورها در Swift وجود دارد: throwing ، catching ، propagating و manipulating خطاهای قابل بازیابی در زمان اجرا.

Control Flow پیشرفته با کلمات کلیدی do، guard، defer و repeat

برای Control Flow نحوه اجرای یک برنامه، Swift از Statement های Control Flow استفاده می‌کند. چند نوع مختلف از Statement های Control Flow وجود دارد که شامل Statement های Control Transfer ، Statement های Loop و Statement های Branch می‌شود. می‌توانید با دستور do Swift به ویژگی‌های پیشرفته‌تر Control Flow دسترسی پیدا کنید تا Scope را معرفی کنید، ارورها را مدیریت کنید، Statement ها را به تعویق بیندازید تا اقدامات Clean up را اجرا کنید، و تکرار کنید تا بسته به شرایط، یک بلوک کد بیش از یک بار اجرا شود.

مزایای زبان برنامه نویسی Swift

Swift به گونه‌ای طراحی شده است که جایگزین ایمن و آسانی برای Objective-C باشد. در نتیجه، برنامه نویسی در Swift مزایای زیادی دارد:

ایمنی

زبان برنامه نویسی Swift به‌طور خاص برای ایمنی بیشتر نسبت به زبان‌های مبتنی بر C طراحی شده است. این زبان به عنوان یک اقدام پیشگیرانه کل کلاس‌های کد ناامن را حذف می‌کند و امکان ایجاد کد «Cleaner» با Runtime Crash های کمتر را فراهم می‌کند.

با Swift، متغیرها قبل از استفاده مقداردهی اولیه می‌شوند، آرایه‌ها و اعداد صحیح برای Overflow بررسی می‌شوند و حافظه به طور خودکار مدیریت می‌شود. توسعه دهندگان همچنین می‌توانند به راحتی هر گونه ارور کد را مشاهده کنند و زمان صرف شده برای Debugging را کاهش دهند و ریسک کدهای با کیفیت پایین را از بین ببرند.

سرعت

Apple ادعا می‌کند که الگوریتم‌های جستجو در زبان برنامه نویسی Swift تا 2.6 برابر سریعتر از Objective-C و تا 8.4 برابر سریعتر از Python 2.7 تکمیل می‌شوند. Swift از LLVM به عنوان فریم‌ورک کامپایلر خود استفاده می‌کند که زبان Assembly را به Machine Code ترجمه کرده و آن را بهینه می‌کند.

این بدان معنی است که شما از کدهای کمتری نسبت به Objective-C استفاده می‌کنید و فرآیند توسعه خود را سریع‌تر می‌کنید. به عنوان مثال، استفاده از Swift در back end و front end یک برنامه، امکان اشتراک‌گذاری و استفاده مجدد از کد گسترده، سرعت بخشیدن به روند توسعه و کاهش زحمت تیم توسعه را فراهم می‌کند.

Cross-Platform بودن

شما می‌توانید از زبان برنامه نویسی اپن سورس Swift در پلتفرم‌های اصلی مانند ویندوز و لینوکس استفاده کنید. این ویژگی، این زبان را برای توسعه‌دهندگان موبایل ایده‌آل می‌کند. Swift در سایر سیستم عامل‌ها هم اجرا می‌شود، اما به خاطر داشته باشید که به برنامه های Cross-Platform مانند Sublime Text یا Atom نیاز دارید.

شهودی بودن

زبان برنامه نویسی Swift به گونه‌ای فوق العاده کاربرپسند ساخته شده است. از Syntax مختصر گرفته تا type های استنباط شده، همه ویژگی‌های آن باعث ساده‌تر شدن کد می‌شود.

در دسترس بودن

زبان برنامه نویسی Swift یک زبان رایگان و در دسترس است. شما در هنگام کار با این زبان به عنوان یک زبان اپن سورس، به ابزارهای شخص ثالث، کمک در مواقعی که به آن نیاز دارید و جامعه‌ای آگاه از کاربران همفکر برای کمک به یادگیری Swift دسترسی خواهید داشت.

قابلیت تعامل با Objective-C

بیایید این مورد را با یک مثال توضیح بدهیم: یک برنامه کاملاً جدید با Swift ایجاد کنید یا برای پیاده سازی ویژگی‌ها و عملکردهای جدید در برنامه خود، از کد Swift استفاده کنید. کد Swift در کنار فایل‌های Objective-C موجود در همان پروژه، با دسترسی کامل به Objective-C API شما، وجود دارد که استفاده از آن را آسان می‌کند.

معایب زبان برنامه نویسی Swift

برنامه نویسی در Swift مزایای زیادی دارد، اما معایبی نیز وجود دارد که باید در نظر بگیرید.

جامعه کاربری کوچکتر

با وجود محبوبیت زیاد، تنها 5 درصد از توسعه دهندگان از Swift استفاده می‌کنند. دلایل زیادی وجود دارد که باور داشته باشیم این جامعه از نظر تعداد توسعه‌دهندگان و دانش فنی آن‌ها، پتانسیل بالایی دارد و ‌رشد خواهد کرد. اما در این بین، هنگام یادگیری برنامه‌نویسی در Swift باید به این موضوع هم توجه کرد.

درک نادرست از Swift به عنوان یک زبان Apple only

زبان برنامه نویسی Swift به‌عنوان یک زبان iOS/Apple/Mac و به دلیل جامعه کوچک‌تر و ویژگی‌هایی که برای استفاده با محصولات اپل طراحی شده‌اند، یک زبان Apple only به نظر می‌رسد.

این تصور نادرست می‌تواند به این دلیل باشد که Swift یک زبان کامپایل‌شده و نه Technical است. و به همین دلیل است که برنامه‌نویسان زیادی برای استفاده از Swift تردید دارند. در نتیجه، این زبان هنوز به طور گسترده‌ای در جامعه توسعه دهندگان پذیرفته نشده است.

Swift یک زبان جدید است

زبان برنامه نویسی Swift ممکن است به اندازه زبان‌های قدیمی‌تر توسعه نیافته و یا پشتیبانی نشود و موارد جدیدی را در خود داشته باشد که به منابع اضافی نیاز دارند. برای بسیاری از برنامه‌نویسان کهنه‌کار که ممکن است از زبان‌های برنامه نویسی معتبرتری مانند Objective-C استفاده کنند، در یادگیری این زبان مقداری منحنی یادگیری وجود دارد.

این ایراد همچنین کار با نسخه‌های قدیمی‌تر را چالش‌برانگیزتر می‌کند. زیرا Swift فقط از iOS 7 و macOS 10.9 یا بالاتر پشتیبانی می‌کند.

Swift یک زبان Reflective نیست

از آنجایی که Swift یک زبان Statically Typed است، می‌تواند یک شی را بگیرد و خود آن را توصیف کند، اما نمی‌تواند آن را از درون دستکاری کند. Swift برای جبران این نقطه ضعف یک قابلیت Mirroring دارد، اما بسیاری از برنامه نویسان استدلال می‌کنند که این یکسان نیست.

درآمد یک برنامه نویس Swift چقدر است؟

بر اساس گزارش Glassdoor، میانگین حقوق پایه برای مهندسان نرم افزار Swift که در ایالات متحده کار می‌کنند، حدود 87.456 دلار در سال است. دامنه درآمد پایه سالانه آن نیز از 68.000 دلار تا 133.000 دلار در سال است.

عواملی که ممکن است بر حقوق پایه سالانه شما به عنوان برنامه نویس یا توسعه دهنده Swift تأثیر بگذارد، سال‌ها تجربه، موقعیت مکانی و سطح مهارت است.

شروع به یادگیری Swift کنید

برای یادگیری زبان برنامه نویسی Swift در عرض چند ماه، می‌توانید منابع رایگان و آسان زیادی پیدا کنید. مانند اپلیکیشن Swift Mentorship یا اپلیکیشن Swift Playground. اپن سورس بودن این زبان برای آماتورهایی که تازه شروع به کار با آن کرده‌اند نیز مفید است.

مسیر دیگر ثبت نام در دوره‌های آموزشی Swift است که در هر کشوری یافت می‌شود.

منبع ترجمه: coursera