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Swift 提供了三种主要的 集合类型,分别是数组、集合和字典,用于存储值集合。数组是有序的值集合。集合是无序的唯一值集合。字典是无序的键值对关联集合。
Swift 中的数组、集合和字典对于它们可以存储的值和键的类型始终是明确的。这意味着你不能错误地将一个类型不匹配的值插入到集合中。同时,这也意味着你可以放心地知道从集合中取出的值的类型。
注意
的数组、集合和字典类型是作为 泛型集合 实现的。 有关泛型类型和集合的更多信息,请参阅 泛型.
集合的可变性
如果您创建一个数组、集合或字典,并将其赋值给一个变量,则创建的集合将是 可变的。这意味着,在创建集合后,您可以通过添加、删除或中的元素来改变(或称为 变异)集合。如果您将数组、集合或字典分配给常量,则该集合是 不可变的,并且其大小和内容无法更改。
注意
在所有不需要更改的情况下,创建不可变集合是一种良好的实践。这样做可以使你更容易理解代码,并使 Swift 编译器能够优化你创建的集合的性能。
数组
数组 将相同类型的值存储在一个有序列表中。相同的值可以在数组中以不同位置多次出现。
注意
Swift 的 Array 类型与 Foundation 的 NSArray 类进行了桥接。 有关如何在 Foundation 和 Cocoa 中使用 Array 的更多信息,请参阅相关文档 Bridging Between Array and NSArray.
数组类型简写语法
Swift 数组的类型完整写作 Array<Element>,其中 Element 是数组允许存储的值的类型。你也可以以简写形式 [Element] 来表示数组的类型。虽然这两种形式在功能上是相同的,但简写形式更受欢迎,并且在本指南中提到数组类型时将优先使用这种形式。
创建空数组
在 Swift 中,你可以使用两种方法来创建空数组。如果上下文已经提供了类型信息,例如一个函数参数,或者一个已经明确类型的变量或常量,那么你可以使用一个空数组字面量,它写作 [](一对空的方括号):
var someInts: [Int] = []
print("someInts is of type [Int] with \(someInts.count) items.")
// 打印 “someInts is of type [Int] with 0 items.“或者,你可以使用显式的初始化器语法来创建某种特定类型的空数组,即在方括号中写入元素类型,后面再跟上一对圆括号——例如下面代码中的 [Int]():
var someInts = [Int]()
print("someInts is of type [Int] with \(someInts.count) items.")
// 打印输出 "someInts is of type [Int] with 0 items."这两种方法效果相同。不过,空数组字面量写法更短,通常也更易读。
无论使用哪种初始化方法,你都可以使用空数组字面量 ([])将一个空数组重新赋值给一个已存在的变量:
someInts.append(3)
// someInts 现在包含 1 个类型为 Int 的值
someInts = []
// someInts 现在是一个空数组, 但它仍是 [Int] 类型的使用默认值创建数组
Swift 的 Array 类型还提供了一个构造器,用于创建特定大小的数组,其所有值都设置为相同的默认值向此构造器传递适当类型的默认值(称为 repeating):以及该值在新数组中重复的次数(称为 count):
var threeDoubles = Array(repeating: 0.0, count: 3)
// threeDoubles 的类型是 [Double],并且等于 [0.0, 0.0, 0.0]通过合并两个数组创建一个新数组
您可以通过使用加法运算符 (+) 将两个具有兼容类型的现有数组相加来创建新数组。新数组的类型是从您相加的两个数组的类型推断出来的:
var anotherThreeDoubles = Array(repeating: 2.5, count: 3)
// anotherThreeDoubles 的类型是 [Double],并且等于 [2.5, 2.5, 2.5]
var sixDoubles = threeDoubles + anotherThreeDoubles
// sixDoubles 被推断为 [Double] 类型,并且等于 [0.0, 0.0, 0.0, 2.5, 2.5, 2.5]使用数组字面量创建数组
您还可以使用 数组字面量 来初始化数组,这是将一个或多个值写入数组集合的简写方法。数组字面量以值列表的形式写入,用逗号分隔,用一对方括号括起来:
[<#value 1#>, <#value 2#>, <#value 3#>]下面的示例创建了一个名为 shoppingList 的数组来存储 String 值:
var shoppingList: [String] = ["Eggs", "Milk"]
// shoppingList 已经用两个初始项进行了初始化shoppingList 变量被声明为“字符串值数组”,写作 [String]。由于该数组指定了值类型为 String,因此它只允许存储 String 类型的值。在这里,shoppingList 数组通过数组字面量初始化了两个 String 值("Eggs" 和 "Milk")。
注意
shoppingList数组被声明为变量(使用var关键字)而不是常量(使用let关键字),因为在下面的示例中,更多的商品要被添加到购物清单中。
在这个例子中,数组字面量只包含两个 String 值,且没有其他内容。这与 shoppingList 变量的声明类型(一个只能包含 String 值的数组)相匹配,因此允许使用这个数组字面量来初始化 shoppingList,并包含两个初始项目。
得益于 Swift 的类型推断功能,如果您使用包含相同类型值的数组字面量进行初始化,则无需显式地写出数组的类型。shoppingList 的初始化可以改为以更简短的形式编写:
var shoppingList = ["Eggs", "Milk"]由于数组字面量中的所有值都是相同类型,Swift 可以推断出 [String] 是 shoppingList 变量的正确类型。
访问和修改数组
您可以通过数组的方法和属性或使用下标语法来访问和修改数组。
要找出数组中的项数,可以检查其只读属性 count:
print("The shopping list contains \(shoppingList.count) items.")
// 打印 “The shopping list contains 2 items.“使用布尔值 isEmpty 属性作为检查 count 属性是否等于 0 的快捷方式:
if shoppingList.isEmpty {
print("The shopping list is empty.")
} else {
print("The shopping list isn't empty.")
}
// 打印 “The shopping list isn't empty.“您可以通过调用数组的(_:)` 方法将新元素添加到数组的末尾:
shoppingList.append("Flour")
// shoppingList 现在包含 3 项,而有人正在做煎饼或者,可以使用加法赋值运算符(+=)将一个或多个兼容项的数组追加到现有数组中:
shoppingList += ["Baking Powder"]
// shoppingList 现在包含 4 项
shoppingList += ["Chocolate Spread", "Cheese", "Butter"]
// shoppingList 现在包含 7 项使用 下标语法 从数组中检索值,在数组名称后面的方括号内传递要检索的值的索引:
var firstItem = shoppingList[0]
// firstItem 的值为 “Eggs”注意
数组中的第一项的索引为
0,而不是1。Swift 中的数组始终是零索引的。
您可以使用下标语法来更改给定索引处的现有值:
shoppingList[0] = "Six eggs"
// 列表中的第一个项现在是 “Six eggs” 而不是 “Eggs”当您使用下标语法时,您指定的索引需要有效。例如,编写 shoppingList[shoppingList.count] = "Salt" 以尝试将项目追加到数组末尾会导致运行时错误。
您还可以使用下标语法一次更改一个范围的值,即使替换值集的长度与要替换的范围不同。以下示例将 "Chocolate Spread", "Cheese" 和 "Butter" 替换为 "Bananas" 和 "Apples":
shoppingList[4...6] = ["Bananas", "Apples"]
// shoppingList 现在包含 6 项要将项目插入数组中指定索引处,请调用数组的 insert(_:at:) 方法:
shoppingList.insert("Maple Syrup", at: 0)
// shoppingList 现在包含 7 项
// ”Maple Syrup“ 现在是列表中的第一项对 insert(_:at:) 方法的调用会在购物清单的最开头插入一个值为 "Maple Syrup" 的新项目,由索引 0 表示。
同样,使用 remove(at:) 方法从数组中删除项目。此方法删除指定索引处的项目并返回已删除的项目(如果您不需要,可以忽略返回的值):
let mapleSyrup = shoppingList.remove(at: 0)
// 索引 0 处的项刚刚被移除了
// shoppingList 现在包含 6 项,且不包含 Maple Syrup
// mapleSyrup 常量现在等于已移除的 “Maple Syrup” 字符串注意
如果您尝试访问或修改超出数组现有边界的索引的值,将触发运行时错误。您可以在使用索引之前通过将其与数组的
count属性进行比较来检查索引是否有效。数组中最大的有效索引是count - 1,因为数组是从零开始编制索引的,—但是,当count为0(意味着数组为空)时,没有有效的索引。
当删除一个项目时,数组中的任何间隙都会被关闭,因此索引 0 处的值再次等于 "Six eggs":
firstItem = shoppingList[0]
// firstItem 现在等于 “Six eggs”如果要从数组中删除最后一项,请使用 removeLast() 方法而不是 remove(at:) 方法,以避免查询数组的 count 属性。与 remove(at:) 方法一样,removeLast() 返回已删除的项目:
let apples = shoppingList.removeLast()
// 数组中的最后一项刚刚被移除了
// shoppingList 现在包含 5 项,且不包含 apples
// apples 常量现在等于已移除的 “Apples” 字符串遍历一个数组
您可以使用 for-in 循环遍历数组中整个的值的集合:
for item in shoppingList {
print(item)
}
// Six eggs
// Milk
// Flour
// Baking Powder
// Bananas如果你需要每个项目的整数索引及其值,请使用 enumerated() 方法遍历数组。对于数组中的每个元素,enumerated() 方法返回一个由整数和项组成的元组。整数从 0 开始,每个项目按 1 计数; 如果枚举整个数组,则这些整数将与这元素的索引匹配。您可以将这些元组分解为临时常量或变量,作为遍历的一部分:
for (index, value) in shoppingList.enumerated() {
print("Item \(index + 1): \(value)")
}
// Item 1: Six eggs
// Item 2: Milk
// Item 3: Flour
// Item 4: Baking Powder
// Item 5: Bananas有关 for-in 循环的更多信息,请参阅 For-In 循环.
集合
集合 将相同类型的不同值存储在没有定义序列化的集合中。当项的顺序不重要,或者需要确保项只出现一次时,可以使用集合而不是数组。
注意
Swift 的 Set 类型桥接到 Foundation 的 NSSet 类。
Set 与 Foundation 和 Cocoa 一起使用的更多信息,请参阅 Bridging Between Set and NSSet.
集合类型的哈希值
一个类型必须是 可哈希的 才能存储在集合中—也就是说,该类型必须提供一种为自身计算 哈希值 的方法。哈希值是一个 Int 类型的值,对于所有相等的对象,它们的哈希值相同。也就是说,如果 a == b,那么 a 的哈希值必须等于 b 的哈希值。
Swift 的所有基本类型(如 String、Int、Double 和 Bool)默认都是可哈希的,可以用作集合的值类型或字典的键类型。没有关联值的枚举 case 值(如 枚举 中描述的那样)默认也是可哈希的。
注意
你可以通过让自定义类型遵循 Swift 标准库中的
Hashable协议,将它们用作集合的值类型或字典的键类型。有关实现所需hash(into:)方法的信息,请参阅Hashable。有关遵守协议的信息,请参阅 协议。
集类型语法
Swift 集合的类型写作 Set<Element>,其中 Element 是集合允许存储的类型。与数组不同,集合没有相应的简写形式。
创建和初始化一个空集
你可以使用构造器语法创建一个特定类型的空集:
var letters = Set<Character>()
print("letters is of type Set<Character> with \(letters.count) items.")
// 打印 “letters is of type Set<Character> with 0 items.“注意
letters变量的类型根据构造器的类型推断为Set<Character>。
或者如果上下文已经提供了类型信息,例如函数参数或已经定义类型的变量或常量,您可以使用空数组字面量创建一个空集合:
letters.insert("a")
// letters 现在包含 1 个类型为 Character 的值
letters = []
// letters 现在是一个空集合,但仍然是 Set<Character> 类型使用数组字面量创建集合
你也可以使用数组字面量初始化一个集合,这是一种将一个或多个值写入集合的简写方式。
下面的示例创建了一个名为 favoriteGenres 的集合,用于存储 String 值:
var favoriteGenres: Set<String> = ["Rock", "Classical", "Hip hop"]
// favoriteGenres 已经用三个初始元素进行了初始化favoriteGenres 变量被声明为“String 值的集合”,写作 Set<String>。由于该集合指定了值类型为 String,因此它 只能 存储 String 值。在这里,favoriteGenres 集合通过数组字面量初始化了三个 String 值("Rock"、"Classical" 和 "Hip hop")。
注意
favoriteGenres集合被声明为变量(使用var关键字),而不是常量(使用let关键字),因为在后续的示例中会添加和移除元素。
集合类型无法仅通过数组字面量推断,因此必须显式声明类型 Set。但是,由于 Swift 的类型推断功能,如果你使用一个只包含单一类型值的数组字面量进行初始化,就无需写出集合元素的类型。favoriteGenres 的初始化可以用更简短的形式编写为:
var favoriteGenres: Set = ["Rock", "Classical", "Hip hop"]因为数组字面量中的所有值都是相同的类型,Swift 可以推断出 Set<String> 是 favoriteGenres 变量的正确类型。
访问和修改集合
您可以通过集合的方法和属性来访问和修改集合。
要查找集合中的元素数量,可以检查其只读属性 count:
print("I have \(favoriteGenres.count) favorite music genres.")
// 打印 “I have 3 favorite music genres.“使用布尔类型的 isEmpty 属性作为检查 count 属性是否等于 0 的快捷方式:
if favoriteGenres.isEmpty {
print("As far as music goes, I'm not picky.")
} else {
print("I have particular music preferences.")
}
// 打印 “I have particular music preferences.“您可以通过调用集合的 insert(_:) 方法将新元素添加到集合中:
favoriteGenres.insert("Jazz")
// favoriteGenres 现在包含 4 项你可以通过调用集合的 remove(_:) 方法从集合中移除一个元素,该方法会在元素是集合的成员时将其移除,并返回被移除的值;如果集合中不包含该元素,则返回 nil。另外,可以使用 removeAll() 方法移除集合中的所有元素。
if let removedGenre = favoriteGenres.remove("Rock") {
print("\(removedGenre)? I'm over it.")
} else {
print("I never much cared for that.")
}
// 打印 “Rock? I'm over it.“要检查集合是否包含特定元素,可以使用 contains(_:) 方法。
if favoriteGenres.contains("Funk") {
print("I get up on the good foot.")
} else {
print("It's too funky in here.")
}
// 打印 “It's too funky in here.“遍历集合
您可以使用 for-in 循环遍历集合中的值。
for genre in favoriteGenres {
print("\(genre)")
}
// Classical
// Jazz
// Hip hop有关 for-in 循环的更多信息,请参阅 For-In 循环.
Swift 的 Set 类型没有定义的顺序。要按特定顺序遍历集合中的值,可以使用 sorted() 方法,该方法返回集合的元素作为一个数组,并按 < 运算符排序。
for genre in favoriteGenres.sorted() {
print("\(genre)")
}
// Classical
// Hip hop
// Jazz执行集合操作
你可以高效地执行基本的集合操作,例如将两个集合组合在一起、确定两个集合之间的共同值,或判断两个集合是否包含相同的所有值、部分值或没有相同的值。
基本集合操作
下图描绘了 — a 和 b — 两个集合,其中各种集合操作的结果由阴影区域表示。
使用 intersection(_:) 方法创建一个只包含两个集合共有值的新集合。
使用 symmetricDifference(_:) 方法创建一个包含两个集合中存在但不同时存在的值的新集合。
使用 union(_:) 方法创建一个包含两个集合中所有值的新集合。
使用 subtracting(_:) 方法创建一个不包含指定集合中值的新集合。
let oddDigits: Set = [1, 3, 5, 7, 9]
let evenDigits: Set = [0, 2, 4, 6, 8]
let singleDigitPrimeNumbers: Set = [2, 3, 5, 7]
oddDigits.union(evenDigits).sorted()
// [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
oddDigits.intersection(evenDigits).sorted()
// []
oddDigits.subtracting(singleDigitPrimeNumbers).sorted()
// [1, 9]
oddDigits.symmetricDifference(singleDigitPrimeNumbers).sorted()
// [1, 2, 9]集合成员关系与相等
下图描述了三个集合 — a、b 和 c,其中重叠区域表示集合间共享的元素。集合 a 是集合 b 的 超集,因为 a 包含了 b 中的所有元素。相反,集合 b 是集合 a 的 子集,因为 b 中的所有元素都包含在 a 中。集合 b 和集合 c 是 不相交的,因为它们没有任何共同的元素。
使用 “等于” 运算符 (==)判断两个集合是否包含相同的所有值。
使用 isSubset(of:) 方法判断一个集合的所有值是否包含在指定集合中。
使用 isSuperset(of:) 方法判断一个集合是否包含指定集合中的所有值。
使用 isStrictSubset(of:) 或 isStrictSuperset(of:) 方法判断一个是指定集合的子集或超集(但不相等)。
使用 isDisjoint(with:) 方法判断两个集合是否没有共同的值。
let houseAnimals: Set = ["🐶", "🐱"]
let farmAnimals: Set = ["🐮", "🐔", "🐑", "🐶", "🐱"]
let cityAnimals: Set = ["🐦", "🐭"]
houseAnimals.isSubset(of: farmAnimals)
// true
farmAnimals.isSuperset(of: houseAnimals)
// true
farmAnimals.isDisjoint(with: cityAnimals)
// true字典
字典 将相同类型的键与集合中相同类型的值之间的关联存储在集合中,没有定义顺序。每个值都与一个唯一键相关联,该 键 充当字典中该值的标识符。与数组中的元素不同,字典中的元素没有指定的顺序。当您需要根据值的标识符查找值时可以使用字典,其方式与使用实际字典查找特定单词的定义的方式大致相同。
注意
Swift 的
Dictionary类型与 Foundation 的NSDictionary类相互桥接。有关将
Dictionary与 Foundation 和 Cocoa 一起使用的更多信息,请查阅 Bridging Between Dictionary and NSDictionary.
字典类型简写语法
Swift 字典的完整类型写作 Dictionary<Key, Value>,其中 Key 是可以用作字典键的值类型,而 Value 是字典为这些键存储的值类型。
注意
字典
Key类型必须遵循Hashable协议,这与集合的值类型相同。
您也可以将字典的类型以简写形式写成 [Key: Value]。虽然这两种形式在功能上是相同的,但简写形式更受欢迎,并且在本指南中提到字典类型时将使用这种形式。
创建空字典
与数组一样,您可以使用构造器语法创建特定类型的空 Dictionary:
var namesOfIntegers: [Int: String] = [:]
// namesOfIntegers 是一个空的 [Int: String] 字典此示例创建了一个类型为 [Int: String] 的空以存储整数值的可读名称。它的键的类型为 Int,值的类型为 String。
如果上下文已经提供了类型信息,您可以使用空字典字面量创建一个空字典,写作 [:](在一对方括号内的冒号)。
namesOfIntegers[16] = "sixteen"
// namesOfIntegers 现在包含 1 个键值对
namesOfIntegers = [:]
// namesOfIntegers 再次成为一个类型为 [Int: String] 的空字典使用字典字面量创建字典
您还可以使用 字典字面量 初始化字典,其语法与之前看到的数组字面量类似。字典字面量是一种简便方式,可以将一个或多个键值对写成 Dictionary 集合。
键值对 是键与值的组合。在字典字面量中,每个键值对中的键和值由冒号分隔。键值对以列表形式书写,用逗号分隔,并用一对方括号括起来:
[<#key 1#>: <#value 1#>, <#key 2#>: <#value 2#>, <#key 3#>: <#value 3#>]下面的示例创建了一个字典,用于存储国际机场的名称。在这个字典中,键是三个字母的国际航空运输协会代码,而值是机场名称:
var airports: [String: String] = ["YYZ": "Toronto Pearson", "DUB": "Dublin"]airports 字典被声明为类型 [String: String],这意味着“这是一个键的类型为 String,值的类型也为 String 的字典”。
注意
airports字典被声明为一个变量(使用var关键字),而不是常量(使用let关键字),因为在下面的示例中会向字典中添加更多机场。
airports 字典通过一个包含两个键值对的字典字面量进行初始化。第一个键值对的键是 "YYZ",值是 "Toronto Pearson"。第二个键值对的键是 "DUB",值是 "Dublin"。
这个字典字面量包含两个 String: String 键值对。这个键值类型与 airports 变量声明的类型匹配(即只能 String 键和只能 String 值的字典),因此将字典字面量赋值给 airports 字典是允许的,从而用两个初始项初始化该字典。
与数组一样,如果使用的字典字面量的键和值具有一致的类型,则不必指定字典的类型。airports 的初始化可以用更简短的形式来编写,如下所示:
var airports = ["YYZ": "Toronto Pearson", "DUB": "Dublin"]因为字面量中的所有键都是同一类型,所有值也是同一类型,Swift 能够推断出 [String: String] 是用于 airports 字典的正确类型。
访问和修改字典
您可以通过字典的方法和属性,或者使用下标语法来访问和修改字典。
与数组一样,您可以通过检查字典的只读属性 count 来获取 Dictionary 中元素的数量。
print("The airports dictionary contains \(airports.count) items.")
// 打印 “The airports dictionary contains 2 items.“使用布尔 isEmpty 属性可以快速检查 count 属性是否等于 0。
if airports.isEmpty {
print("The airports dictionary is empty.")
} else {
print("The airports dictionary isn't empty.")
}
// 打印 “The airports dictionary isn't empty.“您可以使用下标语法向字典添加新元素。使用适当类型的新键作为下标索引,并分配一个适当类型的新值:
airports["LHR"] = "London"
// airports 字典现在包含 3 项您还可以使用下标语法来更改与特定键关联的值:
airports["LHR"] = "London Heathrow"
// “LHR”的值已更改为“London Heathrow”作为下标的替代方法,请使用字典的 updateValue(_:forKey:) 方法来设置或更新特定键的值。与上面的下标示例一样,updateValue(_:forKey:) 方法会在键不存在时为该键设置一个值,或者在该键已存在时更新其值。但是,与下标不同的是,update:forKey:) 方法在执行更新后返回 旧 值。这使您能够检查是否进行了更新。
updateValue(_:forKey:) 方法返回字典值类型的可选值。例如,对于存储 String 值的字典,该方法返回类型为 String?,即“可选的 String”。这个可选值在更新前如果该键存在,则包含该键的旧值;如果该键之前没有值,则返回 nil。
if let oldValue = airports.updateValue("Dublin Airport", forKey: "DUB") {
print("The old value for DUB was \(oldValue).")
}
// 打印 “The old value for DUB was Dublin.“您还可以使用下标语法从字典中为特定键检索值。由于可能请求不存在值的键,字典的下标会返回该字典值类型的可选值。如果字典中包含所请求键的值,下标将返回一个包含该键现有值的可选值。否则,下标将返回 nil。
if let airportName = airports["DUB"] {
print("The name of the airport is \(airportName).")
} else {
print("That airport isn't in the airports dictionary.")
}
// 打印 “The name of the airport is Dublin Airport.“你可以使用下标语法通过为某个键赋值为 nil 来从字典中删除一个键值对。
airports["APL"] = "Apple International"
// “Apple International“ 不是APL的真实机场,所以删除它
airports["APL"] = nil
// APL 已经从字典中删除您还可以使用 removeValue(forKey:) 方法从字典中删除键值对。该方法在键值对存在时会将其移除并返回被移除的值,如果不存在该值,则返回 nil。
if let removedValue = airports.removeValue(forKey: "DUB") {
print("The removed airport's name is \(removedValue).")
} else {
print("The airports dictionary doesn't contain a value for DUB.")
}
// 打印 “The removed airport's name is Dublin Airport.“遍历字典
您可以使用 for-in 循环遍历字典中的键值对。字典中的每个元素会作为一个 (key, value) 元组返回,您可以在迭代过程中将元组的成员分解为临时常量或变量。
for (airportCode, airportName) in airports {
print("\(airportCode): \(airportName)")
}
// LHR: London Heathrow
// YYZ: Toronto Pearson有关 for-in 循环的更多信息,请参阅 For-In 循环.
您还可以通过访问字典的 keys 和 values 属性,获取字典的键或值的可遍历集合。
for airportCode in airports.keys {
print("Airport code: \(airportCode)")
}
// Airport code: LHR
// Airport code: YYZ
for airportName in airports.values {
print("Airport name: \(airportName)")
}
// Airport name: London Heathrow
// Airport name: Toronto Pearson如果您需要将字典的键或值与采用 Array的 API 一起使用,可以使用 keys 或 values 属性初始化一个新的数组。
let airportCodes = [String](airports.keys)
// airportCodes 赋值为 ["LHR", "YYZ"]
let airportNames = [String](airports.values)
// airportNames 赋值为 ["London Heathrow", "Toronto Pearson"]Swift 的 Dictionary 类型没有定义的顺序。要以特定顺序迭代字典的键或值,可以对其 keys 或 values 属性使用 sorted() 方法。