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第1章　Swiftはどのような言語か

1.1　言語の特徴

• 静的型付き言語
• nilの許容性をコントロール可能
• 型推論による簡潔な記述
• ジェネリクスによる汎用的な記述
• Objective-Cと連携可能

1.2　macOSでの開発環境

• Xcodeのインストール
• コマンドラインでの実行方法
  • REPLによるインタラクティブな実行
  • swiftコマンドによるスクリプトの実行
  • swiftcコマンドによる実行ファイルの作成
• Playgroundでの実行方法
  • Playgroundファイルの作成
  • エラーや警告の表示
  • アニメーションのプレビューなどのリッチな機能
• iOS，macOSアプリケーションとしての実行方法
  • Xcodeプロジェクトの作成

1.3　Swiftのオープンソースプロジェクト

• ライブラリ群
  • 標準ライブラリ ── 言語仕様の一部となるライブラリ
  • コアライブラリ ── 高機能な汎用ライブラリ
• 開発ツール
  • Swift Package Manager ── ライブラリ管理ツール
  • LLDB ── デバッグツール

1.4　命名規則

• 単語の区切り方
• 単語の選び方

1.5　本書のサンプルコードの実行方法

1.6　本書の構成

1.7　まとめ

第2章　変数，定数と基本的な型

2.1　変数，定数，型による値の管理

2.2　変数と定数

• 宣言方法
  • 型推論
  • 型の確認方法
  • 名前に使用可能な文字
  • 宣言時に型を決定する必要がある
• 代入方法
  • 代入可能な値
  • 使用時までに値を代入しなければならない
  • 定数には再代入を行えない

2.3　スコープ ── 名前の有効範囲

• ローカルスコープ ── 局所的に定義されるスコープ
• グローバルスコープ ── プログラム全体から参照できるスコープ

2.4　Bool型 ── 真理値を表す型

• 真理値リテラル
• 論理演算
  • 否定
  • 論理積
  • 論理和

2.5　数値型 ── 数値を表す型

• 数値リテラル
• 数値型の種類
  • 整数型
  • 浮動小数点型
• 数値型どうしの相互変換
• 数値型の操作
  • 比較
  • 算術
  • Foundationによる高度な操作

2.6　String型 ── 文字列を表す型

• 文字列リテラル
  • 特殊文字の表現
  • 文字列リテラル内での値の展開
• String型の個々の文字を表す型
  • Character型 ── 文字を表す型
  • String.CharacterView型 ── Character型のコレクションを表す型
• 数値型との相互変換
• String型とCharacter型の操作
  • 比較
  • 結合
  • Foundationによる高度な操作

2.7　Array<Element>型 ── 配列を表す型

• 配列リテラル
  • 型推論
  • 要素にできる型
• Array<Element>型の操作
  • 要素へのアクセス
  • 要素の更新，追加，結合，削除

2.8　Dictionary<Key, Value>型 ── 辞書を表す型

• 辞書リテラル
  • 型推論
  • キーと値にできる型
• Dictionary<Key, Value>型の操作
  • 値へのアクセス
  • 値の更新，追加，削除

2.9　範囲型 ── 範囲を表す型

• 範囲演算子 ── 範囲を作る演算子
  • ..<演算子 ── 半開区間を作る演算子
  • ...演算子 ── 閉区間を作る演算子
  • 型推論
  • 両端に使用可能な型
• 範囲型の操作
  • 両端の値へのアクセス
  • 値が範囲に含まれるかどうかの判定

2.10　Optional<Wrapped>型 ── 値があるか空のいずれかを表す型

• Optional<Wrapped>型の2つのケース ── 値の不在を表す.noneと，値の存在を表す.some
  • 型推論
• Optional<Wrapped>型の値の生成
  • nilリテラルの代入による.noneの生成
  • イニシャライザによる.someの生成
  • 値の代入による.someの生成
• Optional<Wrapped>型のアンラップ ── 値の取り出し
  • オプショナルバインディング ── if文による値の取り出し
  • ??演算子 ── 値が存在しない場合のデフォルト値を指定する演算子
  • 強制アンラップ ── !演算子によるOptional<Wrapped>型の値の取り出し
• オプショナルチェイン ── アンラップを伴わずに値のプロパティやメソッドにアクセス
• ImplicitlyUnwrappedOptional<Wrapped>型 ── 暗黙的に強制アンラップを行うオプショナル型
  • 値の有無を表す2つのケース
  • 値の生成
  • 値の取り出し
• 値の取り出し方法の使い分け

2.11　Any型 ── 任意の型を表す型

• Any型への代入による型の損失

2.12　タプル型 ── 複数の型をまとめる型

• 要素へのアクセス
  • インデックスによるアクセス
  • 要素名によるアクセス
  • 代入によるアクセス
• Void型 ── 空のタプル

2.13　型のキャスト ── 別の型として扱う操作

• 型の判定
• アップキャスト ── 上位の型として扱う操作
• ダウンキャスト ── 下位の型として扱う操作

2.14　まとめ

第3章　制御構文

3.1　プログラムの実行フローの制御

3.2　条件分岐

• if文 ── 条件の成否による分岐
  • 条件式に使用できる型
  • else節 ── 条件不成立時の処理
  • if-let文 ── 値の有無による分岐
  • if-case文 ── パターンマッチによる分岐
• guard文 ── 条件不成立時に早期退出する分岐
  • guard文のスコープ外への退出の強制
  • guard文で宣言された変数や定数がguard文の外で使用可能
  • if文との使い分け
• switch文 ── 複数のパターンマッチによる分岐
  • ケースの網羅性チェック
  • defaultキーワード ── デフォルトケースによる網羅性の保証
  • whereキーワード ── ケースにマッチする条件の追加

3.3　繰り返し

• for文 ── 要素の列挙
  • for-in文 ── すべての要素の列挙
  • for-case文 ── パターンマッチによって絞り込まれた要素の列挙
• while文 ── 継続条件による繰り返し
  • repeat-while文 ── 初回実行を保証する繰り返し

3.4　プログラムの制御を移す文

• fallthrough文 ── switch文の次のケースへの制御の移動
• break文 ── switch文のケースの実行や繰り返しの中断
  • switch文のケースの実行の中断
  • 繰り返しの中断
• continue文 ── 繰り返しの継続
• ラベル ── break文やcontinue文の制御の移動先の指定

3.5　遅延実行

• defer文 ── スコープ退出時の処理

3.6　パターンマッチ ── 値の構造や性質による評価

• 式パターン ── ~=演算子による評価
• バリューバインディングパターン ── 値の代入を伴う評価
• 列挙型ケースパターン ── ケースとの一致の評価
  • 連想値のパターンマッチ
• 型キャスティングパターン ── 型キャストによる評価
  • is演算子による型キャスティングパターン
  • as演算子による型キャスティングパターン

3.7　まとめ

第4章　関数とクロージャ

4.1　処理の再利用

4.2　関数 ── 名前を持ったひとまとまりの処理

• 定義方法
• 実行方法
• 引数
  • 仮引数と実引数
  • 外部引数名と内部引数名
  • 外部引数名の省略
  • デフォルト引数 ── 引数のデフォルト値
  • インアウト引数 ── 関数外に変更を共有する引数
  • 可変長引数 ── 任意の個数の値を受け取る引数
  • コンパイラによる引数チェック
• 戻り値
  • 戻り値がない関数
  • コンパイラによる戻り値チェック

4.3　クロージャ ── スコープ内の変数や定数を保持したひとまとまりの処理

• 定義方法
  • 型推論
• 実行方法
• 引数
  • 簡略引数名 ── 引数名の省略
• 戻り値
• クロージャによる変数と定数のキャプチャ
• 引数としてのクロージャ
  • 属性の指定方法
  • escaping属性 ── 非同期的に実行されるクロージャ
  • autoclosure属性 ── クロージャを用いた遅延評価
  • トレイリングクロージャ ── 引数のクロージャを()の外に記述する記法
• クロージャとしての関数
• クロージャ式を利用した変数や定数の初期化

4.4　まとめ

第5章　型の構成要素 ── プロパティ，イニシャライザ，メソッド

5.1　型に共通するもの

5.2　型の基本

• 定義方法
  • インスタンス自身へのアクセス
• インスタンス化の方法

5.3　プロパティ ── 型に紐付いた値

• 定義方法
• 紐付く対象による分類
  • インスタンスプロパティ ── 型のインスタンスに紐付くプロパティ
  • スタティックプロパティ ── 型自身に紐付くプロパティ
• ストアドプロパティ ── 値を保持するプロパティ
  • プロパティオブザーバ ── ストアドプロパティの変更の監視
• コンピューテッドプロパティ ── 値を保持せずに算出するプロパティ
  • ゲッタ ── 値の返却
  • セッタ ── 値の更新
  • セッタの省略

5.4　イニシャライザ ── インスタンスの初期化処理

• 定義方法
• 失敗可能イニシャライザ ── 初期化の失敗を考慮したイニシャライザ
• コンパイラによる初期化チェック

5.5　メソッド ── 型に紐付いた関数

• 定義方法
• 紐付く対象による分類
  • インスタンスメソッド ── 型のインスタンスに紐付くメソッド
  • スタティックメソッド ── 型自身に紐付くメソッド
• オーバーロード ── 型が異なる同名のメソッドの定義
  • 引数によるオーバーロード
  • 戻り値によるオーバーロード

5.6　サブスクリプト ── コレクションの要素へのアクセス

• 定義方法
• セッタの省略
• オーバーロード ── 型が異なるサブスクリプトの定義

5.7　エクステンション ── 型の拡張

• 定義方法
• メソッドの追加
• コンピューテッドプロパティの追加
• イニシャライザの追加

5.8　型のネスト

• 定義方法

5.9　まとめ

第6章　型の種類 ── 構造体，クラス，列挙型

6.1　型の種類を使い分ける目的

6.2　値の受け渡し方法による分類

• 値型 ── 値を表す型
  • 変数と定数への代入とコピー
  • mutatingキーワード ── 自身の値の変更を宣言するキーワード
• 参照型 ── 値への参照を表す型
  • 値の変更の共有
• 値型と参照型の使い分け

6.3　構造体 ── 値型のデータ構造

• 定義方法
• ストアドプロパティの変更による値の変更
  • 定数のストアドプロパティは変更できない
  • メソッド内のストアドプロパティの変更にはmutatingキーワードが必要
• メンバーワイズイニシャライザ ── デフォルトで用意されるイニシャライザ

6.4　クラス ── 参照型のデータ構造

• 定義方法
• 継承 ── 型の構成要素の引き継ぎ
  • 定義方法
  • オーバーライド ── 型の構成要素の再定義
  • finalキーワード ── 継承とオーバーライドの禁止
• クラスに紐付く要素
  • クラスプロパティ ── クラス自身に紐付くプロパティ
  • クラスメソッド ── クラス自身に紐付くメソッド
  • スタティックプロパティ，スタティックメソッドとの使い分け
• イニシャライザの種類と初期化のプロセス
  • 指定イニシャライザ ── 主となるイニシャライザ
  • コンビニエンスイニシャライザ ── 指定イニシャライザをラップするイニシャライザ
  • 2段階初期化
  • デフォルトイニシャライザ ── プロパティの初期化が不要な場合に定義されるイニシャライザ
• クラスのメモリ管理
  • デイニシャライザ ── インスタンスの終了処理
• 値の比較と参照の比較

6.5　列挙型 ── 複数の識別子をまとめる型

• 定義方法
• ローバリュー ── 実体の定義
  • ローバリューのデフォルト値
• 連想値 ── 付加情報の付与

6.6　まとめ

第7章　プロトコル ── 型のインタフェースの定義

7.1　型のインタフェースを定義する目的

7.2　プロトコルの基本

• 定義方法
• 準拠方法
  • クラス継承時の準拠方法
  • エクステンションによる準拠方法
  • コンパイラによる準拠チェック
• 利用方法

7.3　プロトコルを構成する要素

• プロパティ
  • 定義方法
  • ゲッタの実装
  • セッタの実装
• メソッド
  • 定義方法
  • メソッドの実装
  • mutatingキーワード ── 値型のインスタンスの変更を宣言するキーワード
• 連想型 ── プロトコルの準拠時に指定可能な型
  • 定義方法
  • 型制約の追加
  • デフォルトの型の指定
• プロトコルの継承
• クラス専用プロトコル

7.4　プロトコルエクステンション ── プロトコルの実装の定義

• 定義方法
• デフォルト実装による実装の任意化
• 型制約の追加
  • プロトコルに準拠する型に対する制約
  • プロトコルに準拠する型の連想型に対する制約

7.5　標準ライブラリのプロトコル

• 比較のためのプロトコル
  • Equatableプロトコル ── 同値性を確認するためのプロトコル
  • Comparableプロトコル ── 大小関係を比較するためのプロトコル
• コレクションの操作のためのプロトコル
  • IteratorProtocolプロトコル ── 繰り返しのためのプロトコル
  • Sequenceプロトコル ── 要素の列挙のためのプロトコル
  • Collectionプロトコル ── サブスクリプトによる要素へのアクセスのためのプロトコル
• リテラルから型をインスタンス化するためのプロトコル

7.6　まとめ

第8章　ジェネリクス ── 汎用的な関数と型

8.1　汎用的なプログラム

8.2　ジェネリクスの基本

• 定義方法
• 特殊化方法
• 仮型引数と実型引数
• 汎用性と型安全性の両立
• Any型との比較

8.3　ジェネリック関数 ── 汎用的な関数

• 定義方法
• 特殊化方法
  • 引数からの型推論による特殊化
  • 戻り値からの型推論による特殊化

8.4　ジェネリック型 ── 汎用的な型

• 定義方法
• 特殊化方法
  • 型引数の指定による特殊化
  • 型推論による特殊化

8.5　型制約 ── 型引数に対する制約

• 定義方法
  • スーパークラスや準拠するプロトコルに対する制約
  • 連想型のスーパークラスや準拠するプロトコルに対する制約
  • 型どうしの一致を要求する制約

8.6　まとめ

第9章　モジュール ── 配布可能なプログラムの単位

9.1　再利用可能かつ配布可能なプログラム

9.2　モジュールの作成方法

• フレームワーク ── モジュールやリソースを含むパッケージ
• アプリケーション ── モジュールやリソースを含む実行可能なパッケージ

9.3　名前空間 ── 名前が一意となる範囲

• import文 ── モジュールのインポートを行う文
• 名前の衝突の回避
  • 不要になった3文字接頭辞

9.4　アクセスコントロール ── 外部からの使用の制限

• アクセスレベル ── 公開範囲の分類
  • 指定方法
  • デフォルトのアクセスレベル
• モジュールヘッダ ── モジュール外から参照可能なインタフェース
  • 閲覧方法
  • モジュールヘッダに記述される情報
  • ドキュメントコメント ── コードの意図や使用方法の説明

9.5　まとめ

第10章　型の設計指針

10.1　クラスに対する構造体の優位性

• 参照型のクラスがもたらすバグ
• 値型の構造体がもたらす安全性
• コピーオンライト ── 構造体の不要なコピーを発生させない最適化
• クラスを利用するべきとき
  • 参照を共有する
  • インスタンスのライフサイクルに合わせて処理を実行する

10.2　クラスの継承に対するプロトコルの優位性

• クラスの継承がもたらす期待しない挙動
• プロトコルによるクラスの継承の問題点の克服
• クラスの継承を利用するべきとき
  • 複数の型の間でストアドプロパティの実装を共有する

10.3　オプショナル型の利用指針

• Optional<Wrapped>型を利用するべきとき
  • 値の不在が想定される
  • ただし，必然性のないOptional<Wrapped>型のプロパティは排除する
• ImplicitlyUnwrappedOptional<Wrapped>型を利用するべきとき
  • 初期化時にのみ値が決まっていない
  • サブクラスの初期化より前にスーパークラスを初期化する
• Optional<Wrapped>型とImplicitlyUnwrappedOptional<Wrapped>型を比較検討するべきとき

10.4　まとめ

第11章　イベント通知

11.1　Swiftにおけるイベント通知のパターン

11.2　デリゲートパターン ── 別オブジェクトへの処理の委譲

• 実装方法
  • 命名規則
  • 弱参照による循環参照への対処
• 利用するべきとき
  • 2つのオブジェクト間で多くの種類のイベント通知を行う
  • 外部からのカスタマイズを前提としたオブジェクトを設計する

11.3　クロージャ ── 別オブジェクトへのコールバック時の処理の登録

• 実装方法
  • キャプチャリスト ── キャプチャ時の参照方法の制御
  • weakキーワード ── メモリ解放を想定した弱参照
  • unownedキーワード ── メモリ解放を想定しない弱参照
  • キャプチャリストの使い分け
  • escaping属性によるselfキーワードの必須化
  • typealiasキーワードによる複雑なクロージャの型への型エイリアス
• 利用するべきとき
  • 処理の実行とコールバックを同じ箇所に記述する

11.4　オブザーバパターン ── 状態変化の別オブジェクトへの通知

• 実装方法
  • Selector型 ── メソッドを参照するための型
• 利用するべきとき
  • 1対多のイベント通知を行う

11.5　まとめ

第12章　非同期処理

12.1　Swiftにおける非同期処理

12.2　GCD ── 非同期処理のための低レベルAPI群

• 実装方法
  • ディスパッチキューの種類
  • 既存のディスパッチキューの取得
  • 新規のディスパッチキューの生成
  • ディスパッチキューへのタスクの追加
• 利用するべきとき
  • シンプルな非同期処理を実装する

12.3　Operation，OperationQueueクラス ── 非同期処理を抽象化したクラス

• 実装方法
  • タスクの定義
  • キューの生成
  • キューへのタスクの追加
  • タスクのキャンセル
  • タスクの依存関係の設定
• 利用するべきとき
  • 複雑な非同期処理を実装する

12.4　Threadクラス ── 手動でのスレッド管理

• 実装方法
• 利用するべきとき
  • 特になし

12.5　非同期処理の結果のイベント通知

12.6　まとめ

第13章　エラー処理

13.1　Swiftにおけるエラー処理

13.2　Optional<Wrapped>型によるエラー処理 ── 値の有無による成功，失敗の表現

• 実装方法
• 利用するべきとき
  • 値の有無だけで結果を十分に表せる

13.3　Result<T, Error>型によるエラー処理 ── 列挙型による成功，失敗の表現

• 実装方法
• 利用するべきとき
  • エラーの詳細を提供する
  • 成功か失敗のいずれかであることを保証する
  • 非同期処理のエラーを扱う

13.4　do-catch文によるエラー処理 ── Swift標準のエラー処理

• 実装方法
  • Errorプロトコル ── エラー情報を表現するプロトコル
  • throwsキーワード ── エラーを発生させる可能性のある処理の定義
  • rethrowsキーワード ── 引数のクロージャが発生させるエラーの呼び出し元への伝播
  • tryキーワード ── エラーを発生させる可能性のある処理の実行
  • try!キーワード ── エラーを無視した処理の実行
  • tryςキーワード ── エラーをOptional<Wrapped>型で表す処理の実行
  • defer文によるエラーの有無に関わらない処理の実行
• 利用するべきとき
  • エラーの詳細を提供する
  • 成功か失敗のいずれかであることを保証する
  • 連続した処理のエラーをまとめて扱う
  • エラー処理を強制する

13.5　fatalError(_:)関数によるプログラムの終了 ── 実行が想定されていない箇所の宣言

• 実装方法
  • Never型 ── 値を返さないことを示す型
• 利用するべきとき
  • 想定外の状況ではプログラムを終了させる

13.6　アサーションによるデバッグ時のプログラムの終了 ── 満たすべき条件の宣言

• 実装方法
  • assert(_:_:)関数 ── 条件を満たさない場合に終了するアサーション
  • assertionFailure(_:)関数 ── 必ず終了するアサーション
  • コンパイルの最適化レベル ── デバッグとリリースの切り替え
• 利用するべきとき
  • デバッグ時に想定外の状況を検出する
  • リリース時は想定外の状況でもプログラムの実行を継続する

13.7　エラー処理の使い分け

13.8　まとめ

第14章　実践的なSwiftアプリケーション ── Web APIクライアントを作ろう

14.1　GitHub Search APIクライアントを作ろう

14.2　実装の下準備

• API仕様と動作の確認
• Xcodeプロジェクトの作成
• 実装方針の確認

14.3　API仕様のモデル化

• レスポンス ── サーバ上のリソースの表現
  • 構造体の定義
  • JSONから構造体へのマッピング
  • プロトコルによるイニシャライザの共通化
  • ジェネリック型による検索結果の表現
• エラー ── APIクライアントで発生するエラーの表現
  • エラーの分類
  • エラーを表すレスポンスのモデル化
• リクエスト ── サーバに対する要求の表現
  • ベースURLとパスの定義
  • HTTPメソッドの定義
  • パラメータの定義
  • リクエストとレスポンスの紐付け
  • リポジトリ検索APIの実装

14.4　APIクライアント ── Web API呼び出しの抽象化

• FoundationのHTTPクライアント
  • URLRequest型 ── リクエスト情報の表現
  • HTTPURLResponse型 ── HTTPレスポンスのメタデータ
  • URLSessionクラス ── HTTP経由でのデータの取得
• API仕様をモデル化した型とFoundationの型の変換
  • リクエストを表す型のURLRequest型へのマッピング
  • Data型とHTTPURLResponse型のレスポンスを表す型へのマッピング
• APIクライアントの構成要素間の接続
  • HTTPクライアントの実装
  • APIクライアントのインタフェースの定義
  • HTTPリクエストの送信
  • HTTPレスポンスの処理

14.5　プログラムの実行

• エントリポイントの準備
• 実行ファイルの作成と実行

14.6　まとめ

第15章　SwiftからObjective-Cを利用する

15.1　SwiftからObjective-Cを利用する目的

15.2　SwiftからObjective-Cを利用するケース

• Objective-Cで実装されたライブラリを使用する
• Objective-Cで実装されたプログラムにSwiftのコードを追加する

15.3　SwiftからObjective-Cを利用する方法

• ブリッジングヘッダの作成
• モジュールのインポート

15.4　SwiftからObjective-Cランタイムを利用する方法

• Objective-Cクラスの継承
  • NSObjectクラスの継承
• objc属性 ── Objective-Cから参照可能にする属性
• dynamicキーワード ── 動的ディスパッチを必須にするキーワード

15.5　Swiftから利用しやすく安全なObjective-Cのコード

• ライトウェイトジェネリクス ── コレクションの要素の型の指定
  • Swift側でのメリット
• __kindofキーワード ── 特定の型のサブクラスの表現
• null許容性アノテーション ── Null値を取り得るかの指定
  • Objective-CとSwiftでのnilの違い
  • null許容性アノテーションの属性
  • 関数への適用
  • 特定の範囲への適用
• id型はできるだけ利用しない
  • instancetypeキーワードの利用
  • ライトウェイトジェネリクスの利用
  • プロトコルに準拠したid型の利用
• Objective-Cはあくまで動的な言語であることに注意する

15.6　両言語でのイニシャライザの対応関係

• イニシャライザ
• クラスファクトリメソッドとイニシャライザ

15.7　両言語での型の対応関係

• 数値
• 構造体
• 文字列
• コレクション
  • 配列
  • 集合
  • 辞書
• ブロックとクロージャ

15.8　Objective-CからSwiftを利用する方法

15.9　まとめ

• あとがき
• 索引
• 著者プロフィール