Swift-類和結(jié)構(gòu)體

1. 結(jié)構(gòu)體和類對(duì)比

  • 共同點(diǎn)瘫辩,兩者都可以:
    • 定義屬性用于存儲(chǔ)值
    • 定義方法用于提供功能
    • 定義下標(biāo)操作用于通過(guò)下標(biāo)語(yǔ)法訪問(wèn)它們的值
    • 定義構(gòu)造器用于設(shè)置初始值
    • 通過(guò)擴(kuò)展以增加默認(rèn)實(shí)現(xiàn)之外的功能
    • 遵循協(xié)議以提供某種標(biāo)準(zhǔn)功能
  • 與結(jié)構(gòu)體相比帽芽,類還有如下的附加功能:
    • 繼承允許一個(gè)類繼承另一個(gè)類的特征
    • 類型轉(zhuǎn)換允許在運(yùn)行時(shí)檢查和解釋一個(gè)類實(shí)例的類型
    • 析構(gòu)器允許一個(gè)類實(shí)例釋放任何其所被分配的資源
    • 引用計(jì)數(shù)允許對(duì)一個(gè)類的多次引用
  1. 類支持的附加功能是以增加復(fù)雜性為代價(jià)的挽拂。
  2. 一般準(zhǔn)則,優(yōu)先使用結(jié)構(gòu)體叶洞,因?yàn)樗鼈兏菀桌斫庹杭剩瑑H在適當(dāng)或必要時(shí)才使用類烦味。
  3. 實(shí)際上峦椰,這意味著你的大多數(shù)自定義數(shù)據(jù)類型都會(huì)是結(jié)構(gòu)體和枚舉龄寞。

2. 類型定義的語(yǔ)法

  • 通過(guò) struct 關(guān)鍵字引入結(jié)構(gòu)體
  • 通過(guò) class 關(guān)鍵字引入類

將它們的具體定義放在一對(duì)大括號(hào)中:

struct SomeStructure {
    // 在這里定義結(jié)構(gòu)體
}
class SomeClass {
    // 在這里定義類
}

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?
}

定義了一個(gè)名為 Resolution 的結(jié)構(gòu)體,用來(lái)描述基于像素的分辨率汤功。
這個(gè)結(jié)構(gòu)體包含了名為 width 和 height 的兩個(gè)存儲(chǔ)屬性物邑。
存儲(chǔ)屬性是與結(jié)構(gòu)體或者類綁定的,并存儲(chǔ)在其中的常量或變量滔金。當(dāng)這兩個(gè)屬性被初始化為整數(shù) 0 的時(shí)候色解,它們會(huì)被推斷為 Int 類型。

定義了一個(gè)名為 VideoMode 的類餐茵,用來(lái)描述視頻顯示器的某個(gè)特定視頻模式科阎。
這個(gè)類包含了四個(gè)可變的存儲(chǔ)屬性:

resolution:被初始化為一個(gè)新的 Resolution 結(jié)構(gòu)體的實(shí)例,屬性類型被推斷為 Resolution钟病。
初始值為 false 的 interlaced(意為“非隔行視頻”)
初始值為 0.0 的 frameRate
以及值為可選 String 的 name萧恕。
因?yàn)?name 是一個(gè)可選類型,它會(huì)被自動(dòng)賦予一個(gè)默認(rèn)值 nil肠阱,意為“沒(méi)有 name 值”票唆。

3. 結(jié)構(gòu)體和類的實(shí)例

  • 創(chuàng)建結(jié)構(gòu)體和類實(shí)例的語(yǔ)法非常相似:
let someResolution = Resolution()
let someVideoMode = VideoMode()

通過(guò)這種方式所創(chuàng)建的類或者結(jié)構(gòu)體實(shí)例,其屬性均會(huì)被初始化為默認(rèn)值屹徘。

4. 屬性訪問(wèn)

  • 使用點(diǎn)語(yǔ)法訪問(wèn)實(shí)例的屬性走趋。
print("The width of someResolution is \(someResolution.width)") // 打印 "The width of someResolution is 0"
  • 可以訪問(wèn)子屬性,如 VideoMode 中 resolution 屬性的 width 屬性:
print("The width of someVideoMode is \(someVideoMode.resolution.width)")
// 打印 "The width of someVideoMode is 0"
  • 也可以使用點(diǎn)語(yǔ)法為可變屬性賦值:
someVideoMode.resolution.width = 1280
print("The width of someVideoMode is now \(someVideoMode.resolution.width)")
// 打印 "The width of someVideoMode is now 1280"

5. 結(jié)構(gòu)體類型的成員逐一構(gòu)造器

  • 所有結(jié)構(gòu)體都有一個(gè)自動(dòng)生成的成員逐一構(gòu)造器噪伊,用于初始化新結(jié)構(gòu)體實(shí)例中成員的屬性簿煌。
  • 新實(shí)例中各個(gè)屬性的初始值可以通過(guò)屬性的名稱傳遞到成員逐一構(gòu)造器之中:
let vga = Resolution(width: 640, height: 480)

與結(jié)構(gòu)體不同,類實(shí)例沒(méi)有默認(rèn)的成員逐一構(gòu)造器鉴吹。

6. 結(jié)構(gòu)體和枚舉是值類型

  • 值類型是這樣一種類型姨伟,當(dāng)它被賦值給一個(gè)變量、常量或者被傳遞給一個(gè)函數(shù)的時(shí)候豆励,其值會(huì)被拷貝夺荒。

  • Swift 中所有的基本類型:整數(shù)(integer)、浮點(diǎn)數(shù)(floating-point number)良蒸、布爾值(boolean)技扼、字符串(string)、數(shù)組(array)和字典(dictionary)嫩痰,都是值類型剿吻,其底層也是使用結(jié)構(gòu)體實(shí)現(xiàn)的。

  • Swift 中所有的結(jié)構(gòu)體和枚舉類型都是值類型串纺。這意味著它們的實(shí)例丽旅,以及實(shí)例中所包含的任何值類型的屬性椰棘,在代碼中傳遞的時(shí)候都會(huì)被復(fù)制。

      注意:
          1. 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)定義的集合魔招,例如數(shù)組晰搀,字典和字符串,都對(duì)復(fù)制進(jìn)行了優(yōu)化以降低性能成本办斑。
          2. 新集合不會(huì)立即復(fù)制外恕,而是跟原集合共享同一份內(nèi)存,共享同樣的元素乡翅。
          3. 在集合的某個(gè)副本要被修改前鳞疲,才會(huì)復(fù)制它的元素。而你在代碼中看起來(lái)就像是立即發(fā)生了復(fù)制蠕蚜。
    
let hd = Resolution(width: 1920, height: 1080)
var cinema = hd

聲明了一個(gè)名為 hd 的常量尚洽,其值為一個(gè)初始化為全高清視頻分辨率(1920 像素寬,1080 像素高)的 Resolution 實(shí)例靶累。
又聲明了一個(gè)名為 cinema 的變量腺毫,并將 hd 賦值給它。
因?yàn)?Resolution 是一個(gè)結(jié)構(gòu)體挣柬,所以會(huì)先創(chuàng)建一個(gè)現(xiàn)有實(shí)例的副本潮酒,然后將副本賦值給 cinema 。
盡管 hd 和 cinema 有著相同的寬(width)和高(height)邪蛔,但是在幕后它們是兩個(gè)完全不同的實(shí)例急黎。

enum CompassPoint {
    case north, south, east, west
    mutating func turnNorth() {
        self = .north
    }
}
var currentDirection = CompassPoint.west
let rememberedDirection = currentDirection
currentDirection.turnNorth()

print("The current direction is \(currentDirection)")
print("The remembered direction is \(rememberedDirection)")
// 打印 "The current direction is north"
// 打印 "The remembered direction is west"

當(dāng) rememberedDirection 被賦予了 currentDirection 的值,實(shí)際上它被賦予的是值的一個(gè)拷貝侧到。
賦值過(guò)程結(jié)束后再修改 currentDirection 的值并不影響 rememberedDirection 所儲(chǔ)存的原始值的拷貝勃教。

7. 類是引用類型

  • 與值類型不同,引用類型在被賦予到一個(gè)變量匠抗、常量或者被傳遞到一個(gè)函數(shù)時(shí)故源,其值不會(huì)被拷貝。
  • 因此汞贸,使用的是已存在實(shí)例的引用心软,而不是其拷貝。
let tenEighty = VideoMode()
tenEighty.resolution = hd
tenEighty.interlaced = true
tenEighty.name = "1080i"
tenEighty.frameRate = 25.0

let alsoTenEighty = tenEighty
alsoTenEighty.frameRate = 30.0

print("The frameRate property of tenEighty is now \(tenEighty.frameRate)")  // 打印 "The frameRate property of theEighty is now 30.0"

因?yàn)轭愂且妙愋椭埽?tenEight 和 alsoTenEight 實(shí)際上引用的是同一個(gè) VideoMode 實(shí)例,它們是同一個(gè)實(shí)例的兩種叫法耳贬。

7.1 恒等運(yùn)算符

  • 類是引用類型踏堡,所以多個(gè)常量和變量可能在幕后同時(shí)引用同一個(gè)類實(shí)例。
  • 結(jié)構(gòu)體和枚舉來(lái)說(shuō)咒劲,這并不成立顷蟆。因?yàn)樗鼈冏鳛橹殿愋徒胗纾诒毁x予到常量、變量或者傳遞到函數(shù)時(shí)帐偎,其值總是會(huì)被拷貝逐纬。
  • 判定兩個(gè)常量或者變量是否引用同一個(gè)類實(shí)例有時(shí)很有用,Swift 提供了兩個(gè)恒等運(yùn)算符:
    • 相同(===)
    • 不相同(!==)
if tenEighty === alsoTenEighty {
    print("tenEighty and alsoTenEighty refer to the same VideoMode instance.")
}
// 打印 "tenEighty and alsoTenEighty refer to the same VideoMode instance."

使用這兩個(gè)運(yùn)算符檢測(cè)兩個(gè)常量或者變量是否引用了同一個(gè)實(shí)例削樊。

“相同”(用三個(gè)等號(hào)表示豁生,= = =)與“等于”(用兩個(gè)等號(hào)表示,= =)不同漫贞。
“相同”表示兩個(gè)類類型(class type)的常量或者變量引用同一個(gè)類實(shí)例甸箱。
“等于”表示兩個(gè)實(shí)例的值“相等”或“等價(jià)”。

7.2 指針

  • Swift 中引用的定義方式與其它的常量或變量的一樣迅脐。如果需要直接與指針交互芍殖,你可以使用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)提供的指針和緩沖區(qū)類型。
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