一图读懂 Swift 5.3

发表于 4年以前 | 总阅读数：483 次

Swift 5.3 正式发布，Amy Tsai 绘制了一张素描图，列出了 Swift 5.3 的主要新特性。这张图描述了 Swift 5.3 的一些新特性以及目标：继续专注于语言改进，开发体验以及扩展 Swift 生态系统，以让 Swift 适用于更多场景。

语言和标准库

新特性和改进

Swift 5.3 在语言方面做了不少改进，改善了 Swift 编码体验。这些更新的重点是减少样板和冗余代码，以及在标准库中定义更多功能，从而提高 Swift 程序员的生产力。

Swift Evolution 中的以下条款在 Swift 5.3 中得以实现：

SE-0263 - Add a String Initializer with Access to Uninitialized Storage
SE-0266 - Synthesized Comparable conformance for enum types
SE-0267 - where clauses on contextually generic declarations
SE-0268 - Refine didSet Semantics
SE-0269 - Increase availability of implicit self in @escaping closures when reference cycles are unlikely to occur
SE-0276 - Multi-Pattern Catch Clauses
SE-0277 - Float16
SE-0279 - Multiple Trailing Closures
SE-0280 - Enum cases as protocol witnesses
SE-0281 - @main: Type-Based Program Entry Points
SE-0282 - Clarify the Swift memory consistency model ⚛︎
SE-0285 - Ease the transition to concise magic file strings
SE-0286 - Forward-scan matching for trailing closures

Swift 5.3 还修复了几个常见的编译器限制问题：

SR-75 - Unapplied references to protocol requirements are now supported
SR-7083 - lazy properties can define didSet and willSet accessors
SR-8814 - Generic classes can use default implementations of protocol requirements when conforming to protocols with associated types

运行时性能改进

Swift 5.3 显著改善了进进制代码大小和运行时内存使用率。这些改进所带来的成果通过多个项目得到了验证：

从 Swift 4 开始，Swift 团队就通过一个 UIKit 应用（用 Objective-C 编写）来衡量 Swift 重写的二进制代码大小。Swift 4 的代码量约为 Objective-C 的 2.3 倍，到 Swift 5.3 时降到 1.5 倍以下。
基于 SwiftUI 的开源应用 MovieSwiftUI，Swift 5.3 重写的代码量与 Swift 5.1 相比，减少了 40% 以上；
在一个创建包含 400 个模型对象的数组的测试应用程序中，由于运行时开销而导致的堆内存比 Swift 5.1 中使用的堆内存少了 2/3。

二进制大小的改进因使用方式而有所不同。这种改进对通过减小“值函数”的大小来声明大量类型的项目意义特别重大，“值函数”是编译器为创建，复制和销毁值类型而生成的不可见函数。这对 SwiftUI 应用程序特别有利。

此外，Swift 应用程序现在在运行时的堆内存开销比较低。Swift 运行时在运行时会缓存较少的信息以跟踪协议一致性之类的信息，而运行时的改进使这类缓存的必要性降低。现在，用 Swift 编写的应用程序比使用 Objective-C 编写的其他程序所使用的堆内存更少。

开发体验

缩进

Swift 5.3 修改了 SourceKit 中的自动缩进实现，在以下几种情形下，自动缩进有了很大的改进：

装饰的链式方法调用；
调用时跨越多行的参数、集合元素；
if, guard 和 while 的条件分多行时

代码补全

Swift 5.3 进一步优化了代码补全的性能和质量：

与 5.2 相比，函数体内的重复的代码补全现在快了 15 倍；这是通过在同一文件中重用一些已完成的计算操作来实现的。这些优化在 Xcode 和 SourceKit-LSP 中都可用
Swift 代码补全现在支持用户定义的类型的可调用值(SE-0253)。代码补全显示了在基本表达式后加上圆括号的调用签名

优化构建

Swift 5.3 为编译器如何处理 Swift 代码中的声明引入了新策略。这些更改带来了一些显著的优化：

通过避免跨源文件重复进行编译器工作，并更准确地标识与以前的构建相比未更改的代码，从而缩短了增量构建时间；
通过修复编译器的行为对声明顺序或嵌套敏感的多种情况，提高了正确性；
使用从其他库导入的有大量属性和函数的类型的代码，可以更快地进行编译；

这些优化是通过在编译器中更广泛地采用新的集中式框架来实现的，该框架可记录细粒度的依赖项信息，缓存可能需要重复进行的昂贵计算结果，并自动在 Swift 代码中检测依赖项周期。

诊断

Swift 5.3 在 Swift 5.2 的诊断优化基础上，又进一步提高了错误消息的质量和准确性，尤其是在 SwiftUI 代码中。更具体地说，Swift 5.3 现在已完成向新诊断体系结构的过渡！

5.3 中的许多诊断优化都涉及复杂的泛型代码，其中泛型参数会有一些错误的情况，例如缺少一致性。例如，考虑以下代码：

struct FormList<FieldID> {
  init<Data: Collection>(_ data: Data) where Data.Element: Identifiable,
                                             FieldID == Data.Element.ID { ... }
}

struct Field {
  let id: String
}

func createForm(fields: [Field]) {
  let form = FormList(fields)
}

在 Swift 5.2 中，编译器会报告了一个非常隐秘的错误消息：

error: expression type 'FormList<_>' is ambiguous without more context
  let form = FormList(fields)
             ^~~~~~~~~~~~~~~~

在 Swift 5.3 中，编译器可以正确报告问题，并提供有用的注释：

error: initializer 'init(_:)' requires that 'Field' conform to 'Identifiable'
  let form = FormList(fields)
             ^

note: where 'Data.Element' = 'Field'
  init<Data: Collection>(_ data: Data) where Data.Element: Identifiable,