Swift3.0-類(lèi)和結(jié)構(gòu)體

類(lèi)和結(jié)構(gòu)體

類(lèi)結(jié)構(gòu)體是人們構(gòu)建代碼所用的一種通用且靈活的構(gòu)造體逐纬。我們可以使用完全相同的語(yǔ)法規(guī)則來(lái)為類(lèi)和結(jié)構(gòu)體定義屬性(常量痘煤、變量)和添加方法愚臀,從而擴(kuò)展類(lèi)和結(jié)構(gòu)體的功能范删。

與其他編程語(yǔ)言所不同的是,Swift 并不要求你為自定義類(lèi)和結(jié)構(gòu)去創(chuàng)建獨(dú)立的接口和實(shí)現(xiàn)文件脓杉。你所要做的是在一個(gè)單一文件中定義一個(gè)類(lèi)或者結(jié)構(gòu)體糟秘,系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)生成面向其它代碼的外部接口。

注意
通常一個(gè)類(lèi)的實(shí)例被稱(chēng)為對(duì)象球散。然而在 Swift 中尿赚,類(lèi)和結(jié)構(gòu)體的關(guān)系要比在其他語(yǔ)言中更加的密切,本章中所討論的大部分功能都可以用在類(lèi)和結(jié)構(gòu)體上。因此凌净,我們會(huì)主要使用實(shí)例而不是對(duì)象悲龟。

定義語(yǔ)法

類(lèi)和結(jié)構(gòu)體有著類(lèi)似的定義方式。我們通過(guò)關(guān)鍵字classstruct來(lái)分別表示類(lèi)和結(jié)構(gòu)體冰寻,并在一對(duì)大括號(hào)中定義它們的具體內(nèi)容:

class SomeClass {
    // class definition goes here
}
struct SomeStructure {
    // structure definition goes here
}

注意
在你每次定義一個(gè)新類(lèi)或者結(jié)構(gòu)體的時(shí)候须教,實(shí)際上你是定義了一個(gè)新的 Swift 類(lèi)型。因此請(qǐng)使用UpperCamelCase這種方式來(lái)命名(如SomeClassSomeStructure等)斩芭,以便符合標(biāo)準(zhǔn) Swift 類(lèi)型的大寫(xiě)命名風(fēng)格(如String轻腺,IntBool)。相反的划乖,請(qǐng)使用lowerCamelCase這種方式為屬性和方法命名(如framerateincrementCount)贬养,以便和類(lèi)型名區(qū)分。

以下是定義結(jié)構(gòu)體和定義類(lèi)的示例:

struct Resolution {
    var width = 0
    var height = 0
}
class VideoMode {
    var resolution = Resolution()
    var interlaced = false
    var frameRate = 0.0
    var name: String?
}

在上面的示例中我們定義了一個(gè)名為Resolution的結(jié)構(gòu)體琴庵,用來(lái)描述一個(gè)顯示器的像素分辨率误算。這個(gè)結(jié)構(gòu)體包含了兩個(gè)名為widthheight的存儲(chǔ)屬性。存儲(chǔ)屬性是被捆綁和存儲(chǔ)在類(lèi)或結(jié)構(gòu)體中的常量或變量迷殿。當(dāng)這兩個(gè)屬性被初始化為整數(shù)0的時(shí)候儿礼,它們會(huì)被推斷為Int類(lèi)型。

在上面的示例中我們還定義了一個(gè)名為VideoMode的類(lèi)贪庙,用來(lái)描述一個(gè)視頻顯示器的特定模式蜘犁。這個(gè)類(lèi)包含了四個(gè)變量存儲(chǔ)屬性。第一個(gè)是分辨率止邮,它被初始化為一個(gè)新的Resolution結(jié)構(gòu)體的實(shí)例这橙,屬性類(lèi)型被推斷為Resolution。新VideoMode實(shí)例同時(shí)還會(huì)初始化其它三個(gè)屬性导披,它們分別是屈扎,初始值為falseinterlaced,初始值為0.0frameRate撩匕,以及值為可選Stringname鹰晨。name屬性會(huì)被自動(dòng)賦予一個(gè)默認(rèn)值nil,意為“沒(méi)有name值”止毕,因?yàn)樗且粋€(gè)可選類(lèi)型模蜡。

類(lèi)和結(jié)構(gòu)體實(shí)例

Resolution結(jié)構(gòu)體和VideoMode類(lèi)的定義僅描述了什么是ResolutionVideoMode。它們并沒(méi)有描述一個(gè)特定的分辨率(resolution)或者視頻模式(video mode)扁凛。為了描述一個(gè)特定的分辨率或者視頻模式忍疾,我們需要生成一個(gè)它們的實(shí)例。

生成結(jié)構(gòu)體和類(lèi)實(shí)例的語(yǔ)法非常相似:

let someResolution = Resolution()
let someVideoMode = VideoMode()

結(jié)構(gòu)體和類(lèi)都使用構(gòu)造器語(yǔ)法來(lái)生成新的實(shí)例谨朝。構(gòu)造器語(yǔ)法的最簡(jiǎn)單形式是在結(jié)構(gòu)體或者類(lèi)的類(lèi)型名稱(chēng)后跟隨一對(duì)空括號(hào)卤妒,如Resolution()VideoMode()甥绿。通過(guò)這種方式所創(chuàng)建的類(lèi)或者結(jié)構(gòu)體實(shí)例,其屬性均會(huì)被初始化為默認(rèn)值则披。

結(jié)構(gòu)體類(lèi)型的成員逐一構(gòu)造器(Memberwise Initializers for Structure Types)

所有結(jié)構(gòu)體都有一個(gè)自動(dòng)生成的成員逐一構(gòu)造器共缕,用于初始化新結(jié)構(gòu)體實(shí)例中成員的屬性。新實(shí)例中各個(gè)屬性的初始值可以通過(guò)屬性的名稱(chēng)傳遞到成員逐一構(gòu)造器之中:

let vga = Resolution(width:640, height: 480)

與結(jié)構(gòu)體不同士复,類(lèi)實(shí)例沒(méi)有默認(rèn)的成員逐一構(gòu)造器图谷。

屬性訪(fǎng)問(wèn)

通過(guò)使用點(diǎn)語(yǔ)法dot syntax),你可以訪(fǎng)問(wèn)實(shí)例的屬性阱洪。其語(yǔ)法規(guī)則是蜓萄,實(shí)例名后面緊跟屬性名,兩者通過(guò)點(diǎn)號(hào)(.)連接:

訪(fǎng)問(wèn)屬性:

print("The width of someResolution is \(someResolution.width)")
print("The width of someVideoMode is \(someVideoMode.resolution.width)")

為屬性變量賦值:

someVideoMode.resolution.width = 1280
print("The width of someVideoMode is now \(someVideoMode.resolution.width)")

值類(lèi)型與引用類(lèi)型

Swift里面的類(lèi)型分為兩種:

  • 值類(lèi)型(Value Types):每個(gè)實(shí)例都保留了一分獨(dú)有的數(shù)據(jù)拷貝澄峰,一般以結(jié)構(gòu)體 (struct)枚舉(enum) 或者元組(tuple)的形式出現(xiàn)辟犀。

  • 引用類(lèi)型(Reference Type):每個(gè)實(shí)例共享同一份數(shù)據(jù)來(lái)源俏竞,一般以類(lèi)(class)的形式出現(xiàn)。

    ?

值類(lèi)型與引用類(lèi)型的區(qū)別

值類(lèi)型和引用類(lèi)型最基本的分別在復(fù)制之后的結(jié)果堂竟。當(dāng)一個(gè)值類(lèi)型被復(fù)制的時(shí)候魂毁,相當(dāng)于創(chuàng)造了一個(gè)完全獨(dú)立的實(shí)例,這個(gè)實(shí)例保有屬于自己的獨(dú)有數(shù)據(jù)出嘹,數(shù)據(jù)不會(huì)受到其他實(shí)例的數(shù)據(jù)變化影響:

    // 下面是一個(gè)值類(lèi)型的例子
    struct S { var data: Int = -1 }
    var a = S()
    var b = a                            // b是a的拷貝
    a.data = 42                            // 更改a的數(shù)據(jù)席楚,b的不受影響
    print("\(a.data), \(b.data)")        // 輸出結(jié)果 "42, -1"

值類(lèi)型就好像身份證復(fù)印件一樣,復(fù)印出來(lái)之后税稼,修改原件上面的內(nèi)容烦秩,復(fù)印件上的內(nèi)容不會(huì)變。

另一方面郎仆,復(fù)制一個(gè)引用類(lèi)型的時(shí)候只祠,實(shí)際上是默默地創(chuàng)造了一個(gè)共享的實(shí)例分身,兩者是共用一套數(shù)據(jù)扰肌。因此修改其中任何一個(gè)實(shí)例的數(shù)據(jù)抛寝,也會(huì)影響到另外那個(gè)。

    // 下面是一個(gè)引用類(lèi)型的例子
    class C { var data: Int = -1 }
    var x = C()
    var y = x                            // y是x的拷貝
    x.data = 42                            // 更改x的數(shù)據(jù)曙旭,等于同時(shí)修改了y
    println("\(x.data), \(y.data)")        // 輸出結(jié)果 "42, 42"
恒等運(yùn)算符

因?yàn)轭?lèi)是引用類(lèi)型盗舰,有可能有多個(gè)常量和變量在幕后同時(shí)引用同一個(gè)類(lèi)實(shí)例。(對(duì)于結(jié)構(gòu)體和枚舉來(lái)說(shuō)桂躏,這并不成立钻趋。因?yàn)樗鼈冏鳛橹殿?lèi)型,在被賦予到常量沼头、變量或者傳遞到函數(shù)時(shí)爷绘,其值總是會(huì)被拷貝书劝。)

如果能夠判定兩個(gè)常量或者變量是否引用同一個(gè)類(lèi)實(shí)例將會(huì)很有幫助。為了達(dá)到這個(gè)目的土至,Swift 內(nèi)建了兩個(gè)恒等運(yùn)算符:

  • 等價(jià)于(===
  • 不等價(jià)于(!==

運(yùn)用這兩個(gè)運(yùn)算符檢測(cè)兩個(gè)常量或者變量是否引用同一個(gè)實(shí)例:

class C { 
    var data: Int = -1 
}
var x = C()
var y = x  
if x === y {
    print("是同一個(gè)實(shí)例")
}
//輸出 "tenEighty and alsoTenEighty refer to the same Resolution instance."

請(qǐng)注意购对,“等價(jià)于”(用三個(gè)等號(hào)表示,===)與“等于”(用兩個(gè)等號(hào)表示陶因,==)的不同:

  • “等價(jià)于”表示兩個(gè)類(lèi)類(lèi)型(class type)的常量或者變量引用同一個(gè)類(lèi)實(shí)例骡苞。(不能用于判斷值相等)
  • “等于”表示兩個(gè)實(shí)例的值“相等”或“相同”,判定時(shí)要遵照設(shè)計(jì)者定義的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)楷扬,因此相對(duì)于“相等”來(lái)說(shuō)解幽,這是一種更加合適的叫法。

當(dāng)你在定義你的自定義類(lèi)和結(jié)構(gòu)體的時(shí)候烘苹,你有義務(wù)來(lái)決定判定兩個(gè)實(shí)例“相等”的標(biāo)準(zhǔn)

類(lèi)和結(jié)構(gòu)體的選擇

在你的代碼中躲株,你可以使用類(lèi)和結(jié)構(gòu)體來(lái)定義你的自定義數(shù)據(jù)類(lèi)型。

然而镣衡,結(jié)構(gòu)體實(shí)例總是通過(guò)值傳遞霜定,類(lèi)實(shí)例總是通過(guò)引用傳遞。這意味兩者適用不同的任務(wù)廊鸥。當(dāng)你在考慮一個(gè)工程項(xiàng)目的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和功能的時(shí)候望浩,你需要決定每個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是定義成類(lèi)還是結(jié)構(gòu)體。

按照通用的準(zhǔn)則惰说,當(dāng)符合一條或多條以下條件時(shí)磨德,請(qǐng)考慮構(gòu)建結(jié)構(gòu)體:

  • 該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的主要目的是用來(lái)封裝少量相關(guān)簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)值。
  • 有理由預(yù)計(jì)該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)例在被賦值或傳遞時(shí)吆视,封裝的數(shù)據(jù)將會(huì)被拷貝而不是被引用典挑。
  • 該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中儲(chǔ)存的值類(lèi)型屬性,也應(yīng)該被拷貝揩环,而不是被引用搔弄。
  • 該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不需要去繼承另一個(gè)既有類(lèi)型的屬性或者行為。

舉例來(lái)說(shuō)丰滑,以下情境中適合使用結(jié)構(gòu)體:

  • 幾何形狀的大小顾犹,封裝一個(gè)width屬性和height屬性,兩者均為Double類(lèi)型褒墨。
  • 一定范圍內(nèi)的路徑炫刷,封裝一個(gè)start屬性和length屬性,兩者均為Int類(lèi)型郁妈。
  • 三維坐標(biāo)系內(nèi)一點(diǎn)浑玛,封裝xyz屬性噩咪,三者均為Double類(lèi)型顾彰。

在所有其它案例中极阅,定義一個(gè)類(lèi),生成一個(gè)它的實(shí)例涨享,并通過(guò)引用來(lái)管理和傳遞筋搏。實(shí)際中,這意味著絕大部分的自定義數(shù)據(jù)構(gòu)造都應(yīng)該是類(lèi)厕隧,而非結(jié)構(gòu)體奔脐。

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