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16. 窗口函数 (Window Function) 的利用

2019年1月13日 - MySQL

从SQL Server 2005起,SQL Server起始补助窗口函数 (Window
Function),以及到SQL Server
2012,窗口函数功效增强,近期结束帮助以下二种窗口函数:

[The Swift Programming Language 中文版]
本页包含内容:

  1. 排序函数 (Ranking Function) ;

  2. 聚合函数 (Aggregate Function) ;

  3. 解析函数 (Analytic Function) ;

  4. NEXT VALUE FOR Function, 那是给sequence专用的一个函数;

函数定义与调用(Defining and Calling Functions)
函数参数与返回值(Function Parameters and Return Values)
函数参数名称(Function Parameter Names)
函数类型(Function Types)
嵌套函数(Nested Functions)

 

函数是用来成功一定任务的独立的代码块。你给一个函数起一个合适的名字,用来标识函数做什么样,并且当函数需要进行的时候,那多少个名字会被用于“调用”函数。

一. 排序函数(Ranking
Function)

斯威夫特(Swift)(Swift)统一的函数语法丰裕灵活,可以用来代表其它函数,包括从最简易的没有参数名字的
C 风格函数,到复杂的带一些和外部参数名的 Objective-C
风格函数。参数可以提供默认值,以简化函数调用。参数也可以既当做传入参数,也作为传出参数,也就是说,一旦函数执行完毕,传入的参数值可以被涂改。

帮助文档里的代码示例很全。

在 Swift(Swift)中,每个函数都有一系列型,包括函数的参数值类型和重临值类型。你可以把函数类型当做任何其他平常变量类型一样处理,这样就足以更简便地把函数当做此外函数的参数,也得以从此外函数中回到函数。函数的概念可以写在另外函数定义中,这样可以在嵌套函数范围内实现效益封装。

排序函数中,ROW_NUMBER()较为常用,可用于去重、分页、分组中甄选数据,生成数字援助表等等;

函数的定义与调用(Defining and Calling Functions)
当您定义一个函数时,你可以定义一个或两个知名字和项目标值,作为函数的输入(称为参数,parameters),也足以定义某序列型的值作为函数执行完毕的输出(称为重临类型,return
type)。

排序函数在语法上务求OVER子句里必须含ORDER
BY,否则语法不经过,对于不想排序的光景可以如此变化;

各样函数有个函数名,用来叙述函数执行的天职。要利用一个函数时,你用函数名“调用”,并传给它极度的输入值(称作实参,arguments)。一个函数的实参必须与函数参数表里参数的各样一致。

drop table if exists test_ranking

create table test_ranking
( 
id int not null,
name varchar(20) not null,
value int not null
) 

insert test_ranking 
select 1,'name1',1 union all 
select 1,'name2',2 union all 
select 2,'name3',2 union all 
select 3,'name4',2

select id , name, ROW_NUMBER() over (PARTITION by id ORDER BY name) as num
from test_ranking

select id , name, ROW_NUMBER() over (PARTITION by id) as num
from test_ranking
/*
Msg 4112, Level 15, State 1, Line 1
The function 'ROW_NUMBER' must have an OVER clause with ORDER BY.
*/

--ORDERY BY后面给一个和原表无关的派生列
select id , name, ROW_NUMBER() over (PARTITION by id ORDER BY GETDATE()) as num
from test_ranking

select id , name, ROW_NUMBER() over (PARTITION by id ORDER BY (select 0)) as num
from test_ranking

在下边例子中的函数叫做”sayHello(_:)”,之所以叫那多少个名字,是因为那一个函数用一个人的名字当做输入,并回到给这厮的问候语。为了形成这些任务,你定义一个输入参数-一个称呼
personName 的 String 值,和一个分包给这厮问候语的 String
类型的重临值:

 

func sayHello(personName: String) -> String {
    let greeting = "Hello, " + personName + "!"
    return greeting
}

二. 聚合函数 (Aggregate
Function)

具有的那个信息汇聚起来成为函数的定义,并以 func
作为前缀。指定函数再次来到类型时,用再次回到箭头
->(一个连字符后跟一个右尖括号)后跟回来类型的称呼的法子来代表。

SQL Server 2005中,窗口聚合函数仅匡助PARTITION
BY,也就是说仅能对分组的数据完全做聚合运算;

该定义描述了函数做如何,它仰望接收什么和执行完毕时它回到的结果是什么品种。这样的定义使得函数可以在此外地点以一种清晰的法子被调用:

SQL Server 2012起来,窗口聚合函数援助ORDER
BY,以及ROWS/RAGNE选项,原本需要子查询来落实的需求,如: 移动平均
(moving averages), 统计聚合 (cumulative aggregates), 累计求和 (running
totals) 等,变得愈加有益;

print(sayHello("Anna"))
// prints "Hello, Anna!"
print(sayHello("Brian"))
// prints "Hello, Brian!"

 

调用 sayHello(🙂 函数时,在圆括号中传给它一个 String 类型的实参,例如
sayHello(“安娜”)。因为这么些函数再次回到一个 String 类型的值,sayHello
可以被含有在 print(
:separator:terminator:)
的调用中,用来输出这些函数的再次来到值,正如下边所示。

代码示例1:总括/小计/累计求和

在 sayHello(_:) 的函数体中,先定义了一个新的名为 greeting 的 String
常量,同时,把对 personName 的致敬信息赋值给了 greeting 。然后用 return
关键字把这么些问候重回出去。一旦 return greeting
被调用,该函数截止它的执行并回到 greeting 的此时此刻值。

drop table if exists test_aggregate;

create table test_aggregate
(
event_id      varchar(100),
rk            int,
price         int
)

insert into test_aggregate
values
('a',1,10),
('a',2,10),
('a',3,50),
('b',1,10),
('b',2,20),
('b',3,30)


--1. 没有窗口函数时,用子查询
select a.event_id, 
       a.rk,  --build ranking column if needed
       a.price, 
     (select sum(price) from test_aggregate b where b.event_id = a.event_id and b.rk <= a.rk) as totalprice 
  from test_aggregate a


--2. 从SQL Server 2012起,用窗口函数
--2.1 
--没有PARTITION BY, 没有ORDER BY,为全部总计;
--只有PARTITION BY, 没有ORDER BY,为分组小计;
--只有ORDER BY,没有PARTITION BY,为全部累计求和(RANGE选项,见2.2)
select *,
     sum(price) over() as TotalPrice,
     sum(price) over(partition by event_id) as SubTotalPrice,
       sum(price) over(order by rk) as RunningTotalPrice
  from test_aggregate a

--2.2 注意ORDER BY列的选择,可能会带来不同结果
select *,
     sum(price) over(partition by event_id order by rk) as totalprice 
  from test_aggregate a
/*
event_id    rk    price    totalprice
a    1    10    10
a    2    10    20
a    3    50    70
b    1    10    10
b    2    20    30
b    3    30    60
*/

select *,
     sum(price) over(partition by event_id order by price) as totalprice 
  from test_aggregate a
/*
event_id    rk    price    totalprice
a    1    10    20
a    2    10    20
a    3    50    70
b    1    10    10
b    2    20    30
b    3    30    60
*/

--因为ORDER BY还有个子选项ROWS/RANGE,不指定的情况下默认为RANGE UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW 
--RANGE按照ORDER BY中的列值,将相同的值的行均视为当前同一行
select  *,sum(price) over(partition by event_id order by price) as totalprice from test_aggregate a
select  *,sum(price) over(partition by event_id order by price range between unbounded preceding and current row) as totalprice from test_aggregate a

--如果ORDER BY中的列值有重复值,手动改用ROWS选项即可实现逐行累计求和
select  *,sum(price) over(partition by event_id order by price rows between unbounded preceding and current row) as totalprice from test_aggregate a

您可以用不同的输入值多次调用
sayHello(_:)。上边的例证体现的是用”安娜(Anna)”和”Brian”调用的结果,该函数分别重回了不同的结果。

 

为了简化这么些函数的概念,可以将问候信息的始建和重回写成一句:

代码示例2:移动平均

func sayHelloAgain(personName: String) -> String {
    return "Hello again, " + personName + "!"
}
print(sayHelloAgain("Anna"))
// prints "Hello again, Anna!"
--移动平均,举个例子,就是求前N天的平均值,和股票市场的均线类似
drop table if exists test_moving_avg

create table test_moving_avg
(
ID    int, 
Value int,
DT    datetime
)

insert into test_moving_avg 
values
(1,10,GETDATE()-10),
(2,110,GETDATE()-9),
(3,100,GETDATE()-8),
(4,80,GETDATE()-7),
(5,60,GETDATE()-6),
(6,40,GETDATE()-5),
(7,30,GETDATE()-4),
(8,50,GETDATE()-3),
(9,20,GETDATE()-2),
(10,10,GETDATE()-1)

--1. 没有窗口函数时,用子查询
select *,
(select AVG(Value) from test_moving_avg a where a.DT >= DATEADD(DAY, -5, b.DT) AND a.DT < b.DT) AS avg_value_5days
from test_moving_avg b

--2. 从SQL Server 2012起,用窗口函数
--三个内置常量,第一行,最后一行,当前行:UNBOUNDED PRECEDING, UNBOUNDED FOLLOWING, CURRENT ROW 
--在行间移动,用BETWEEN m preceding AND n following (m, n > 0)
SELECT *,
       sum(value) over (ORDER BY DT ROWS BETWEEN 5 preceding AND CURRENT ROW) moving_sum,
       avg(value) over (ORDER BY DT ROWS BETWEEN 4 preceding AND CURRENT ROW) moving_avg1,
       avg(value) over (ORDER BY DT ROWS BETWEEN 5 preceding AND 1 preceding) moving_avg2,
       avg(value) over (ORDER BY DT ROWS BETWEEN 3 preceding AND 1 following) moving_avg3
FROM  test_moving_avg
ORDER BY DT

函数参数与重回值(Function Parameters and Return Values)
函数参数与再次回到值在 Swift(Swift)中极为灵活。你可以定义任何项目的函数,包括从只带一个未名参数的大概函数到复杂的带有表明性参数名和见仁见智参数选项的繁杂函数。

 

无参函数(Functions Without Parameters)

三. 分析函数 (Analytic
Function)

函数可以没有参数。下面那个函数就是一个无参函数,当被调用时,它回到固定的
String 音信:

代码示例1:取当前行某列的前一个/下一个值

func sayHelloWorld() -> String {
    return "hello, world"
}
print(sayHelloWorld())
// prints "hello, world"
drop table if exists test_analytic

create table test_analytic
(
SalesYear         varchar(10),
Revenue           int,
Offset            int
)

insert into test_analytic
values
(2013,1001,1),
(2014,1002,1),
(2015,1003,1),
(2016,1004,1),
(2017,1005,1),
(2018,1006,1)

--当年及去年的销售额
select *,lag(Revenue,1,null) over(order by SalesYear asc) as PreviousYearRevenue from test_analytic
select *,lag(Revenue,Offset,null) over(order by SalesYear asc) as PreviousYearRevenue from test_analytic
select *,lead(Revenue,1,null) over(order by SalesYear desc) as PreviousYearRevenue from test_analytic

--当年及下一年的销售额
select *,lead(Revenue,1,null) over(order by SalesYear asc) as NextYearRevenue from test_analytic
select *,lead(Revenue,Offset,null) over(order by SalesYear asc) as NextYearRevenue from test_analytic
select *,lag(Revenue,1,null) over(order by SalesYear desc) as NextYearRevenue from test_analytic

--可以根据offset调整跨度

即便这一个函数没有参数,可是定义中在函数名后要么需要一对圆括号。当被调用时,也需要在函数名后写一对圆括号。

 

多参数函数 (Functions With Multiple Parameters)

代码示例2:分组中某列最大/最小值,对应的另外列值

函数可以有多种输入参数,这么些参数被含有在函数的括号之中,以逗号分隔。

假设有个门禁系统,在员工每一遍进门时写入一条记下,记录了“身份号码”,“进门时间”,“服装颜色”,查询每个员工最终一遍进门时的“服装颜色”。

这一个函数用一个人名和是否曾经打过招呼作为输入,并赶回对这厮的恰当问候语:

drop table if exists test_first_last

create table test_first_last
(
EmployeeID             int,
EnterTime              datetime,
ColorOfClothes         varchar(20)
)

insert into test_first_last
values
(1001, GETDATE()-9, 'GREEN'),
(1001, GETDATE()-8, 'RED'),
(1001, GETDATE()-7, 'YELLOW'),
(1001, GETDATE()-6, 'BLUE'),
(1002, GETDATE()-5, 'BLACK'),
(1002, GETDATE()-4, 'WHITE')

--1. 用子查询
--LastColorOfColthes
select * from test_first_last a
where not exists(select 1 from test_first_last b where a.EmployeeID = b.EmployeeID and a.EnterTime < b.EnterTime)

--LastColorOfColthes
select *
from 
(select *, ROW_NUMBER() over(partition by EmployeeID order by EnterTime DESC) num
from test_first_last ) t
where t.num =1


--2. 用窗口函数
--用LAST_VALUE时,必须加上ROWS/RANGE BETWEEN CURRENT ROW AND UNBOUNDED FOLLOWING,否则结果不正确
select *, 
       FIRST_VALUE(ColorOfClothes) OVER (PARTITION BY EmployeeID ORDER BY EnterTime DESC) as LastColorOfClothes,
       FIRST_VALUE(ColorOfClothes) OVER (PARTITION BY EmployeeID ORDER BY EnterTime ASC) as FirstColorOfClothes,
       LAST_VALUE(ColorOfClothes) OVER (PARTITION BY EmployeeID ORDER BY EnterTime ASC ROWS BETWEEN CURRENT ROW AND UNBOUNDED FOLLOWING) as LastColorOfClothes,
       LAST_VALUE(ColorOfClothes) OVER (PARTITION BY EmployeeID ORDER BY EnterTime DESC ROWS BETWEEN CURRENT ROW AND UNBOUNDED FOLLOWING) as FirstColorOfClothes
from test_first_last

--对于显示表中所有行,并追加Last/First字段时用窗口函数方便些
--对于挑选表中某一行/多行时,用子查询更方便
func sayHello(personName: String, alreadyGreeted: Bool) -> String {
    if alreadyGreeted {
        return sayHelloAgain(personName)
    } else {
        return sayHello(personName)
    }
}
print(sayHello("Tim", alreadyGreeted: true))
// prints "Hello again, Tim!"

 

你通过在括号内传递一个String参数值和一个标识为alreadyGreeted的Bool值,使用逗号分隔来调用sayHello(_:alreadyGreeted:)函数。

四. NEXT VALUE FOR Function

当调用超越一个参数的函数时,第一个参数后的参数依据其相应的参数名称标记,函数参数命名在函数参数名称(Function
Parameter Names)有更详实的叙述。

drop sequence if exists test_seq

create sequence test_seq
start with 1
increment by 1;

GO

drop table if exists test_next_value

create table test_next_value
(
ID         int,
Name       varchar(10)
)

insert into test_next_value(Name)
values
('AAA'),
('AAA'),
('BBB'),
('CCC')

--对于多行数据获取sequence的next value,是否使用窗口函数都会逐行计数
--窗口函数中ORDER BY用于控制不同列值的计数顺序
select *, NEXT VALUE FOR test_seq from test_next_value
select *, NEXT VALUE FOR test_seq OVER(ORDER BY Name DESC) from test_next_value

无再次来到值函数(Functions Without Return Values)

 

函数可以没有重临值。下边是 sayHello(🙂 函数的另一个本子,叫
sayGoodbye(
:),那么些函数直接出口 String 值,而不是回到它:

参考:

func sayGoodbye(personName: String) {
    print("Goodbye, \(personName)!")
}
sayGoodbye("Dave")
// prints "Goodbye, Dave!"

SELECT – OVER Clause (Transact-SQL)

因为这多少个函数不需要重返值,所以这多少个函数的概念中没有回到箭头(->)和重返类型。

https://docs.microsoft.com/en-us/sql/t-sql/queries/select-over-clause-transact-sql?view=sql-server-2017

注意
严苛上来说,尽管从未重回值被定义,sayGoodbye(_:)
函数如故再次回到了值。没有概念再次来到类型的函数会回去特殊的值,叫
Void。它实际上是一个空的元组(tuple),没有其它因素,可以写成()。
被调用时,一个函数的重返值可以被忽视:

SQL Server Windowing Functions: ROWS vs. RANGE

func printAndCount(stringToPrint: String) -> Int {
    print(stringToPrint)
    return stringToPrint.characters.count
}
func printWithoutCounting(stringToPrint: String) {
    printAndCount(stringToPrint)
}
printAndCount("hello, world")
// prints "hello, world" and returns a value of 12
printWithoutCounting("hello, world")
// prints "hello, world" but does not return a value

https://www.sqlpassion.at/archive/2015/01/22/sql-server-windowing-functions-rows-vs-range/

首先个函数 printAndCount(_:),输出一个字符串并回到 Int
类型的字符数。第二个函数
printWithoutCounting调用了第一个函数,不过忽略了它的再次来到值。当第二个函数被调用时,音信依然会由第一个函数输出,可是重返值不会被用到。

注意
重返值可以被忽视,但定义了有再次来到值的函数必须回到一个值,假诺在函数定义底部没有再次回到任何值,将导致编译错误(compile-time
error)。

多重回回值函数(Functions with Multiple Return Values)

你可以用元组(tuple)类型让五个值作为一个复合值从函数中回到。

上面的这一个事例中,定义了一个名为min马克斯(Max)(_:)的函数,效用是在一个Int数组中找出最小值与最大值。

func minMax(array: [Int]) -> (min: Int, max: Int) {
    var currentMin = array[0]
    var currentMax = array[0]
    for value in array[1..<array.count] {
        if value < currentMin {
            currentMin = value
        } else if value > currentMax {
            currentMax = value
        }
    }
    return (currentMin, currentMax)
}

minMax(_:)函数再次来到一个带有多个Int值的元组,这个值被标记为min和max,以便查询函数的回到值时可以通过名字访问它们。

minMax(_:)的函数体中,在上马的时候设置多少个办事变量currentMin和current马克斯(Max)的值为数组中的第一个数。然后函数会遍历数组中剩下的值并检讨该值是否比currentMin和current马克斯更小或更大。最后数组中的最小值与最大值作为一个含有两个Int值的元组重临。

因为元组的成员值已被取名,因而得以因而点语法来寻觅找到的最小值与最大值:

let bounds = minMax([8, -6, 2, 109, 3, 71])
print("min is \(bounds.min) and max is \(bounds.max)")
// prints "min is -6 and max is 109"

亟待专注的是,元组的成员不需要在元组从函数中回到时命名,因为它们的名字曾经在函数重回类型中指定了。

可选元组再次回到类型(Optional Tuple Return Types)

只要函数重返的元组类型有可能整个元组都“没有值”,你可以使用可选的(Optional)
元组重返类型反映总体元组可以是nil的事实。你可以透过在元组类型的右括号后放置一个问号来定义一个可选元组,例如(Int,
Int)?或(String, Int, Bool)?

注意
可选元组类型如(Int, Int)?与元组包含可选类型如(Int?,
Int?)是不同的.可选的元组类型,整个元组是可选的,而不只是元组中的每个元素值。
前面的minMax(:)函数重返了一个饱含六个Int值的元组。可是函数不会对传播的数组执行另外安全检查,倘若array参数是一个空数组,如上定义的min马克斯(:)在总计访问array[0]时会触发一个周转时不当。

为了安全地处理这多少个“空数组”问题,将min马克斯(_:)函数改写为使用可选元组重返类型,并且当数组为空时重临nil:

func minMax(array: [Int]) -> (min: Int, max: Int)? {
    if array.isEmpty { return nil }
    var currentMin = array[0]
    var currentMax = array[0]
    for value in array[1..<array.count] {
        if value < currentMin {
            currentMin = value
        } else if value > currentMax {
            currentMax = value
        }
    }
    return (currentMin, currentMax)
}

你可以利用可选绑定来检查min马克斯(Max)(_:)函数再次回到的是一个实际的元组值如故nil:

if let bounds = minMax([8, -6, 2, 109, 3, 71]) {
    print("min is \(bounds.min) and max is \(bounds.max)")
}
// prints "min is -6 and max is 109"

函数参数名称(Function Parameter Names)
函数参数都有一个表面参数名(external parameter
name)和一个局部参数名(local parameter
name)。外部参数名用于在函数调用时标注传递给函数的参数,局部参数名在函数的实现内部使用。

func someFunction(firstParameterName: Int, secondParameterName: Int) {
    // function body goes here
    // firstParameterName and secondParameterName refer to
    // the argument values for the first and second parameters
}
someFunction(1, secondParameterName: 2)

诚如意况下,第一个参数省略其外表参数名,第二个以及随后的参数使用其局部参数名作为外部参数名。所有参数必须有无比的局部参数名。即便两个参数可以有同一的外表参数名,但不同的外部参数名能让您的代码更有可读性。

点名外部参数名(Specifying External Parameter Names)

你可以在局部参数名前指定外部参数名,中间以空格分隔:

func someFunction(externalParameterName localParameterName: Int) {
    // function body goes here, and can use localParameterName
    // to refer to the argument value for that parameter
}

注意
假如您提供了表面参数名,那么函数在被调用时,必须利用外部参数名。
以此版本的sayHello(_:)函数,接收五个人的名字,会同时再次回到对她们的问讯:

func sayHello(to person: String, and anotherPerson: String) -> String {
    return "Hello \(person) and \(anotherPerson)!"
}
print(sayHello(to: "Bill", and: "Ted"))
// prints "Hello Bill and Ted!"

为各种参数指定外部参数名后,在你调用sayHello(to:and:)函数时多个外表参数名都必须写出来。

使用外部函数名可以使函数以一种更具备表达性的好像句子的方法调用,并使函数体意图清晰,更具可读性。

大意外部参数名(Omitting External Parameter Names)

设若你不想为第二个及后续的参数设置外部参数名,用一个下划线(_)代替一个显然的参数名。

func someFunction(firstParameterName: Int, _ secondParameterName: Int) {
    // function body goes here
    // firstParameterName and secondParameterName refer to
    // the argument values for the first and second parameters
}
someFunction(1, 2)

注意
因为第一个参数默认忽略其外表参数名称,显式地写下划线是剩下的。

默认参数值(Default Parameter Values)

你可以在函数体中为各类参数定义默认值(Deafult
Values)。当默认值被定义后,调用这一个函数时得以忽略这多少个参数。

func someFunction(parameterWithDefault: Int = 12) {
    // function body goes here
    // if no arguments are passed to the function call,
    // value of parameterWithDefault is 12
}
someFunction(6) // parameterWithDefault is 6
someFunction() // parameterWithDefault is 12

注意
将含有默认值的参数放在函数参数列表的终极。这样能够保证在函数调用时,非默认参数的逐条是一样的,同时使得同一的函数在不同意况下调用时显得越发彰着。

可变参数(Variadic Parameters)

一个可变参数(variadic
parameter)可以接受零个或四个值。函数调用时,你可以用可变参数来指定函数参数可以被盛传不确定数量的输入值。通过在变量类型名背后插足(…)的不二法门来定义可变参数。

可变参数的传入值在函数体中变为此类型的一个数组。例如,一个称作 numbers
的 Double… 型可变参数,在函数体内可以视作一个叫 numbers 的 [Double]
型的数组常量。

下面的那么些函数用来测算一组随机长度数字的算术平均数(arithmetic mean):

func arithmeticMean(numbers: Double...) -> Double {
    var total: Double = 0
    for number in numbers {
        total += number
    }
    return total / Double(numbers.count)
}
arithmeticMean(1, 2, 3, 4, 5)
// returns 3.0, which is the arithmetic mean of these five numbers
arithmeticMean(3, 8.25, 18.75)
// returns 10.0, which is the arithmetic mean of these three numbers

注意
一个函数最四只可以有一个可变参数。
比方函数有一个或两个带默认值的参数,而且还有一个可变参数,那么把可变参数放在参数表的结尾。

输入输出参数(In-Out Parameters)

函数参数默认是常量。试图在函数体中改变参数值将会导致编译错误。那意味着你不能够错误地转移参数值。假使你想要一个函数能够修改参数的值,并且想要在这个改动在函数调用截至后依然存在,那么就相应把这一个参数定义为输入输出参数(In-Out
Parameters)。

概念一个输入输出参数时,在参数定义前加 inout
关键字。一个输入输出参数有传出函数的值,那多少个值被函数修改,然后被传播函数,替换原来的值。想取得更多的有关输入输出参数的底细和连锁的编译器优化,请查看输入输出参数一节。

你只可以传递变量给输入输出参数。你无法流传常量或者字面量(literal
value),因为这一个量是不可以被涂改的。当传入的参数作为输入输出参数时,需要在参数名前加&符,表示这么些值能够被函数修改。

注意
输入输出参数不可能有默认值,而且可变参数无法用 inout 标记。
下面是例证,swapTwoInts(a: b:) 函数,有五个分级名为 a 和 b
的输入输出参数:

func swapTwoInts(inout a: Int, inout _ b: Int) {
    let temporaryA = a
    a = b
    b = temporaryA
}

这些 swapTwoInts(a: b:) 函数简单地互换 a 与 b 的值。该函数先将 a
的值存到一个暂时常量 temporaryA 中,然后将 b 的值赋给 a,最后将
temporaryA 赋值给 b。

您可以用六个 Int 型的变量来调用 swapTwoInts(a: b:)
。需要注意的是,someInt 和 anotherInt 在传诵 swapTwoInts(a: b:)
函数前,都加了 & 的前缀:

var someInt = 3
var anotherInt = 107
swapTwoInts(&someInt, &anotherInt)
print("someInt is now \(someInt), and anotherInt is now \(anotherInt)")
// prints "someInt is now 107, and anotherInt is now 3"

从下边这么些例子中,我们得以见见 someInt 和 anotherInt 的原始值在
swapTwoInts(a: b:) 函数中被改动,即便它们的概念在函数体外。

注意
输入输出参数和重回值是不一致的。下面的 swapTwoInts
函数并没有概念任何重临值,但依旧修改了 someInt 和 anotherInt
的值。输入输出参数是函数对函数体外爆发震慑的另一种艺术。

函数类型(Function Types)
每个函数都有种特定的函数类型,由函数的参数类型和再次回到类型组成。

例如:

func addTwoInts(a: Int, _ b: Int) -> Int {
    return a + b
}
func multiplyTwoInts(a: Int, _ b: Int) -> Int {
    return a * b
}

其一例子中定义了几个简易的数学函数:addTwoInts 和
multiplyTwoInts。这几个函数都接受多个 Int 值, 重返一个Int值。

那两个函数的品种是 (Int, Int) -> Int,可以解读为“这几个函数类型有多少个Int 型的参数并回到一个 Int 型的值。”。

下边是另一个例证,一个不曾参数,也尚无再次回到值的函数:

func printHelloWorld() {
    print("hello, world")
}

其一函数的项目是:() -> Void,或者叫“没有参数,并再次来到 Void
类型的函数”。

行使函数类型(Using Function Types)

在 斯威夫特(Swift)(Swift)中,使用函数类型就像使用此外序列一样。例如,你可以定义一个品类为函数的常量或变量,并将适宜的函数赋值给它:

var mathFunction: (Int, Int) -> Int = addTwoInts
其一可以解读为:

“定义一个称为 mathFunction 的变量,类型是‘一个有几个 Int
型的参数并重返一个 Int 型的值的函数’,并让那多少个新变量指向 addTwoInts
函数”。

addTwoInts 和 mathFunction 有同样的档次,所以这么些赋值过程在 Swift类型检查中是同意的。

当今,你可以用 mathFunction 来调用被赋值的函数了:

print("Result: \(mathFunction(2, 3))")
// prints "Result: 5"

有同等匹配类型的两样函数可以被赋值给同一个变量,就像非函数类型的变量一样:

mathFunction = multiplyTwoInts
print("Result: \(mathFunction(2, 3))")
// prints "Result: 6"

就像此外项目一样,当赋值一个函数给常量或变量时,你可以让 斯威夫特(Swift)来推论其函数类型:

let anotherMathFunction = addTwoInts
// anotherMathFunction is inferred to be of type (Int, Int) -> Int

函数类型作为参数类型(Function Types as Parameter Types)

你可以用(Int, Int) ->
Int这样的函数类型作为另一个函数的参数类型。那样您可以将函数的一有些实现留给函数的调用者来提供。

上边是另一个例子,正如上边的函数一样,同样是出口某种数学运算结果:

func printMathResult(mathFunction: (Int, Int) -> Int, _ a: Int, _ b: Int) {
    print("Result: \(mathFunction(a, b))")
}
printMathResult(addTwoInts, 3, 5)
// prints "Result: 8"

其一例子定义了 printMathResult(::_:) 函数,它有两个参数:第一个参数叫
mathFunction,类型是(Int, Int) ->
Int,你可以流传任何这序列型的函数;第二个和第五个参数叫 a 和
b,它们的品类都是 Int,这多少个值作为已交由的函数的输入值。

当 printMathResult(::_:) 被调用时,它被传出 addTwoInts
函数和整数3和5。它用传入3和5调用 addTwoInts,并出口结果:8。

printMathResult(::🙂
函数的效能就是出口另一个适度类型的数学函数的调用结果。它不爱抚传入函数是咋样实现的,它只关注这一个流传的函数类型是没错的。这使得
printMathResult(
::🙂
能以一类别型安全(type-safe)的不二法门将有些效益转给调用者实现。

函数类型作为再次回到类型(Function Types as Return Types)

您可以用函数类型作为另一个函数的回来类型。你需要做的是在回来箭头(->)后写一个完整的函数类型。

下面的这么些事例中定义了五个大概函数,分别是 stepForward
和stepBackward。stepForward 函数重回一个比输入值大一的值。stepBackward
函数再次回到一个比输入值小一的值。这五个函数的品类都是 (Int) -> Int:

func stepForward(input: Int) -> Int {
    return input + 1
}
func stepBackward(input: Int) -> Int {
    return input - 1
}

下面这么些号称 chooseStepFunction(🙂 的函数,它的回到类型是 (Int) ->
Int 类型的函数。chooseStepFunction(
🙂 依据布尔值 backwards 来回到
stepForward(🙂 函数或 stepBackward(🙂 函数:

func chooseStepFunction(backwards: Bool) -> (Int) -> Int {
    return backwards ? stepBackward : stepForward
}

你现在得以用 chooseStepFunction(_:) 来赢得两个函数其中的一个:

var currentValue = 3
let moveNearerToZero = chooseStepFunction(currentValue > 0)
// moveNearerToZero now refers to the stepBackward() function

上边那多少个事例中总括出从 currentValue
逐步接近到0是需要向正数走依旧向负数走。currentValue
的起始值是3,这表示 currentValue > 0 是当真(true),这将使得
chooseStepFunction(🙂 返回 stepBackward(🙂
函数。一个针对重返的函数的引用保存在了 moveNearerToZero 常量中。

现在,moveNearerToZero 指向了不利的函数,它能够被用来数到0:

print("Counting to zero:")
// Counting to zero:
while currentValue != 0 {
    print("\(currentValue)... ")
    currentValue = moveNearerToZero(currentValue)
}
print("zero!")
// 3...
// 2...
// 1...
// zero!

嵌套函数(Nested Functions)
这章中您所观察的有着函数都叫全局函数(global
functions),它们定义在全局域中。你也足以把函数定义在其余函数体中,称作嵌套函数(nested
functions)。

默认情形下,嵌套函数是对外边不可见的,不过足以被它们的外围函数(enclosing
function)调用。一个外界函数也可以回去它的某一个嵌套函数,使得那些函数能够在其他域中被利用。

你可以用再次回到嵌套函数的法门重写 chooseStepFunction(_:) 函数:

func chooseStepFunction(backwards: Bool) -> (Int) -> Int {
    func stepForward(input: Int) -> Int { return input + 1 }
    func stepBackward(input: Int) -> Int { return input - 1 }
    return backwards ? stepBackward : stepForward
}
var currentValue = -4
let moveNearerToZero = chooseStepFunction(currentValue > 0)
// moveNearerToZero now refers to the nested stepForward() function
while currentValue != 0 {
    print("\(currentValue)... ")
    currentValue = moveNearerToZero(currentValue)
}
print("zero!")
// -4...
// -3...
// -2...
// -1...
// zero!

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