Лекция 3. Операторы и управление потоком выполнения

В этой лекции разберём операторы Swift и конструкции управления потоком. Многие знакомы по Python, но Swift имеет существенные отличия и уникальные возможности: ??, guard, мощный switch с pattern matching, операторы диапазона.

---

1. Арифметические операторы

let a = 17, b = 5
print(a + b)   // 22
print(a - b)   // 12
print(a * b)   // 85
print(a / b)   // 3  (целочисленное деление для Int)
print(a % b)   // 2  (остаток от деления)

Операция	Swift	Python
Целочисленное деление	/ для Int	//
Обычное деление	/ для Double	/
Остаток	%	%
Степень	нет оператора (pow())	**

В Swift / между целыми всегда возвращает целое. Для дробного результата нужен Double:

let x = Double(17) / Double(5)  // 3.4

Важно: Swift не допускает неявного смешивания типов. 17 / 5.0 не скомпилируется.

Составные операторы: +=, -=, *=, /=, %=. Операторов ++ и -- в Swift нет — используйте += 1.

---

2. Операторы сравнения

Возвращают Bool. Синтаксис как в Python: ==, !=, <, >, <=, >=.

Отличие: в Swift нельзя составлять цепочки. Вместо 1 < x < 100 (Python) пишем x > 1 && x < 100.

---

3. Логические операторы

Операция	Swift	Python
И	&&	and
ИЛИ	||	or
НЕ	!	not

let isAdult = true, hasTicket = false

if isAdult && hasTicket {
    print("Проход разрешён")
} else if isAdult || hasTicket {
    print("Частичный доступ")
}

if !hasTicket { print("Билета нет") }

Как и в Python, вычисление ленивое (short-circuit).

---

4. Оператор объединения по nil: ??

Если Optional содержит значение — используется оно; если nil — берётся значение справа.

let username: String? = nil
let displayName = username ?? "Гость"  // "Гость"

# Python (аналог)
display_name = username if username is not None else "Гость"

Можно выстраивать цепочку: primary ?? secondary ?? fallback. Подробнее об Optionals — в Лекции 6.

---

5. Операторы диапазона

Закрытый a...b — включает обе границы. Полуоткрытый a..<b — не включает b.

for i in 1...5 { print(i) }  // 1, 2, 3, 4, 5
for i in 0..<5 { print(i) }  // 0, 1, 2, 3, 4

Swift	Python	Результат
1...5	range(1, 6)	1, 2, 3, 4, 5
0..<5	range(5)	0, 1, 2, 3, 4

Односторонние диапазоны:

let names = ["Анна", "Борис", "Виктор", "Галина"]
print(names[2...])   // ["Виктор", "Галина"]
print(names[..<2])   // ["Анна", "Борис"]

---

6. Условные конструкции: if, else, else if

Два правила Swift: скобки вокруг условия не обязательны (и обычно не ставятся), а фигурные скобки {} обязательны всегда.

let temperature = 25

if temperature > 30 {
    print("Жарко")
} else if temperature > 20 {
    print("Тепло")
} else {
    print("Прохладно")
}

# Python
if temperature > 30:
    print("Жарко")
elif temperature > 20:
    print("Тепло")
else:
    print("Прохладно")

Важно: условие должно быть типа Bool. Нельзя if count { } — нужно if count != 0 { }. В Python любое значение truthy/falsy — в Swift такого нет.

---

7. Тернарный оператор

let status = age >= 18 ? "совершеннолетний" : "несовершеннолетний"

# Python — другой порядок
status = "совершеннолетний" if age >= 18 else "несовершеннолетний"

В Swift условие перед значениями, в Python — между.

---

8. Оператор switch

Один из самых мощных инструментов Swift — значительно мощнее switch из C/Java, ближе к match/case Python 3.10+.

let direction = "north"

switch direction {
case "north":       print("Север")
case "south":       print("Юг")
case "east", "west": print("Восток или Запад")
default:            print("Неизвестно")
}

Ключевые особенности:

• Исчерпываемость — компилятор требует покрыть все варианты или добавить default.
• Нет неявного проваливания — break после case не нужен.

Диапазоны в case

let score = 85
switch score {
case 90...100: print("Отлично")
case 75..<90:  print("Хорошо")
case 60..<75:  print("Удовл.")
case 0..<60:   print("Неуд.")
default:       print("Ошибка")
}

Кортежи и привязка значений

let point = (2, 0)
switch point {
case (0, 0):       print("Начало координат")
case (let x, 0):   print("На оси X, x = \(x)")
case (0, let y):   print("На оси Y, y = \(y)")
case (let x, let y): print("Точка (\(x), \(y))")
}
// "На оси X, x = 2"

Условие where

switch (3, 3) {
case let (x, y) where x == y: print("На диагонали")
case let (x, y):               print("Точка (\(x), \(y))")
}

Сравнение с Python

# Python 3.10+
match point:
    case (0, 0):   print("Начало координат")
    case (x, 0):   print(f"На оси X, x = {x}")
    case (x, y):   print(f"Точка ({x}, {y})")

Swift switch требует default, использует let для привязки и поддерживает where.

---

9. Циклы

9.1. Цикл for-in

for i in 1...5 { print(i) }

let fruits = ["яблоко", "банан", "вишня"]
for fruit in fruits { print(fruit) }

// Аналог enumerate
for (i, fruit) in fruits.enumerated() {
    print("\(i): \(fruit)")
}

// Словарь
let caps = ["Россия": "Москва", "Франция": "Париж"]
for (country, capital) in caps { print("\(country) — \(capital)") }

// Игнорирование переменной
for _ in 1...3 { print("Повтор") }

Функция stride — аналог range с шагом

for i in stride(from: 0, to: 10, by: 2) { print(i) }      // 0, 2, 4, 6, 8
for i in stride(from: 0, through: 10, by: 2) { print(i) }  // 0, 2, ..., 10
for i in stride(from: 10, through: 0, by: -2) { print(i) } // 10, 8, ..., 0

# Python
for i in range(0, 10, 2):   print(i)  # 0, 2, 4, 6, 8
for i in range(10, -1, -2):  print(i)  # 10, 8, ..., 0

9.2. Цикл while

var count = 5
while count > 0 {
    print("Осталось: \(count)")
    count -= 1
}

9.3. Цикл repeat-while

Тело выполняется хотя бы один раз, затем проверяется условие (аналог do-while в C):

var n = 1
repeat {
    print(n); n *= 2
} while n < 100

В Python прямого аналога нет — используют while True с break.

---

10. Управляющие операторы: break, continue, fallthrough

break — выход из цикла или switch:

for i in 1...100 {
    if i == 5 { break }
    print(i)  // 1, 2, 3, 4
}

continue — пропуск итерации:

for i in 1...10 {
    if i % 2 == 0 { continue }
    print(i)  // 1, 3, 5, 7, 9
}

fallthrough — принудительное проваливание в следующий case (без проверки условия):

switch 3 {
case 3:  print("Три"); fallthrough
case 4:  print("Три или четыре")
default: print("Другое")
}
// Три
// Три или четыре

fallthrough используется редко — обычно лучше перечислить значения через запятую.

---

11. Оператор guard — ранний выход

guard отсеивает невалидные случаи, позволяя далее работать с «чистыми» данными.

func greet(name: String?) {
    guard let name = name else {
        print("Имя не указано"); return
    }
    print("Привет, \(name)!")  // name доступна здесь
}

Отличие от if let: переменная из guard let доступна после блока (а не только внутри), а блок else обязателен и должен содержать выход (return, break, throw).

Пример: валидация

func processAge(input: String?) {
    guard let input = input else { print("Нет ввода"); return }
    guard let age = Int(input) else { print("Не число"); return }
    guard age >= 0 && age <= 150 else { print("Вне диапазона"); return }
    print("Возраст: \(age)")
}

# Python — аналогичный паттерн
def process_age(s):
    if s is None: print("Нет ввода"); return
    try: age = int(s)
    except ValueError: print("Не число"); return
    if not (0 <= age <= 150): print("Вне диапазона"); return
    print(f"Возраст: {age}")

---

12. Именованные инструкции (Labeled Statements)

Метки указывают, к какому циклу относится break или continue во вложенных конструкциях.

search: for i in 1...10 {
    for j in 1...10 {
        if i * j == 50 {
            print("Найдено: \(i) × \(j) = 50")
            break search  // Выход из ОБОИХ циклов
        }
    }
}

В Python именованных циклов нет — приходится использовать флаги:

found = False
for i in range(1, 11):
    for j in range(1, 11):
        if i * j == 50:
            print(f"{i} × {j} = 50"); found = True; break
    if found: break

---

13. Практический пример: FizzBuzz

for i in 1...30 {
    switch (i % 3, i % 5) {
    case (0, 0): print("FizzBuzz")
    case (0, _): print("Fizz")
    case (_, 0): print("Buzz")
    default:     print(i)
    }
}

---

14. Сводная таблица: Swift vs Python

Концепция	Swift	Python
И / ИЛИ / НЕ	&& / || / !	and / or / not
Тернарный оператор	a ? b : c	b if a else c
Ветвление	if / else if / else	if / elif / else
Оператор выбора	switch / case	match / case (3.10+)
Цикл for	for i in 1...5	for i in range(1, 6)
Цикл do-while	repeat { } while	нет (while True + break)
Null-coalescing	a ?? b	a if a is not None else b
Ранний выход	guard	нет (паттерн if + return)
Именованные циклы	label: for	нет

---

15. Упражнения

1. Калькулятор. Два числа и оператор (+, -, *, /) — результат через switch. Обработайте деление на ноль.
2. Валидатор пароля. Функция validatePassword(_ password: String?) -> Bool с guard: не nil, длина >= 8, есть цифра.
3. Оценка. switch с диапазонами: 0–100 → «отлично» / «хорошо» / «удовл.» / «неуд.».
4. Фибоначчи. Первые 20 чисел через while.
5. Чётные. stride — чётные числа от 2 до 50.
6. Поиск пары. Первая пара (i, j) из 1...20, где i * j == 200, через labeled break.

---

16. Вопросы для самопроверки

1. Почему if count { } (где count — Int) не скомпилируется?
2. Что будет, если switch не покрывает все значения и нет default?
3. Чем guard let отличается от if let по области видимости?
4. Что делает fallthrough и когда его стоит избегать?
5. Разница между stride(from:to:by:) и stride(from:through:by:)?
6. Зачем нужны labeled statements?
7. Чем repeat-while отличается от while?

---

Дополнительные материалы

• Basic Operators
• Control Flow