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類(lèi)和結(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)造體演闭。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)體定義屬性和添加方法，從而擴(kuò)展類(lèi)和結(jié)構(gòu)體的功能。

與其他編程語(yǔ)言不同的是厨诸，Swift并不要求你為自定義的類(lèi)和結(jié)構(gòu)體去創(chuàng)建獨(dú)立的接口和實(shí)現(xiàn)文件飒赃。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，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)生成面向其它代碼的外部接口聪全。

注意：通常一個(gè)類(lèi)的實(shí)例被稱(chēng)為對(duì)象泊藕。然而在Swift中，類(lèi)個(gè)結(jié)構(gòu)體的關(guān)系要比在其他語(yǔ)言中更加密切难礼，本章多討論的大部分功能都可以用在類(lèi)和結(jié)構(gòu)體上娃圆。因此玫锋，我們會(huì)主要使用實(shí)例。

類(lèi)和結(jié)構(gòu)體對(duì)比

Swift中類(lèi)和結(jié)構(gòu)體有很多共同點(diǎn)讼呢。共同處在于：

• 定義屬性用于存儲(chǔ)值撩鹿。
• 定義方法用于提供功能。
• 定義下標(biāo)操作使得可以通過(guò)下標(biāo)語(yǔ)法來(lái)訪問(wèn)實(shí)例所包含的值吝岭。
• 定義構(gòu)造器用于生成初始值三痰。
• 通過(guò)擴(kuò)展以增加默認(rèn)實(shí)現(xiàn)的功能。
• 通過(guò)協(xié)議以提供某種標(biāo)準(zhǔn)功能窜管。

與結(jié)構(gòu)體相比散劫，類(lèi)還有如下附加功能：

• 繼承允許一個(gè)類(lèi)繼承另外一個(gè)類(lèi)的特征。
• 類(lèi)型轉(zhuǎn)換允許在運(yùn)行時(shí)檢查和解釋一個(gè)類(lèi)實(shí)例的類(lèi)型幕帆。
• 析構(gòu)器運(yùn)行一個(gè)類(lèi)實(shí)例釋放任何其所被分配的資源获搏。
• 引用計(jì)數(shù)允許對(duì)一個(gè)類(lèi)多次引用。

定義語(yǔ)法

類(lèi)和結(jié)構(gòu)體有著類(lèi)似的定義方式失乾。我們可以通過(guò)關(guān)鍵字 class 和 struct 來(lái)分別表示類(lèi)和結(jié)構(gòu)體常熙，并在一對(duì)大括號(hào)中定義它們的具體內(nèi)容：

class SomeClass {
    // 在這里定義類(lèi)
}

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

注意：在你每次定義新類(lèi)或者結(jié)構(gòu)體的時(shí)候，實(shí)際上你是定義了一個(gè)新的Swift類(lèi)型碱茁。因此請(qǐng)使用 UpperCamelCase 這種方式來(lái)命名裸卫，以便符合標(biāo)準(zhǔn)Swift類(lèi)型的大寫(xiě)命名風(fēng)格。相反的纽竣，請(qǐng)使用 lowerCamelCase 這種方式為屬性和方法命名墓贿，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)體蜓氨，用來(lái)描述一個(gè)顯示器的分辨率聋袋。這個(gè)結(jié)構(gòu)體包含了兩個(gè)名為 width 和 height 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)體中的常量或變量穴吹。當(dāng)這兩個(gè)屬性被初始化為整數(shù) 0 的時(shí)候幽勒，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)港令，用來(lái)描述一個(gè)視頻顯示器的特定模式啥容。這個(gè)類(lèi)包含了四個(gè)變量存儲(chǔ)屬性。第一個(gè)是分辨率顷霹，它被初始化為一個(gè)新的Resolution結(jié)構(gòu)體的實(shí)例咪惠，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)屬性泼返，它們分別是硝逢，初始值為false的interlaced姨拥，初始值為0.0的frameRate绅喉，以及值為可選String的name渠鸽。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”柴罐，因?yàn)樗且粋€(gè)可選類(lèi)型徽缚。

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Resolution和VideoMode。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）革屠。為了描述一個(gè)特定的分辨率或者視頻模式凿试，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)例似芝。構(gòu)造器語(yǔ)法的最簡(jiǎn)單形式是在結(jié)構(gòu)體或類(lèi)的類(lèi)型名稱(chēng)后面跟隨一對(duì)空括號(hào)那婉，如Resolution()或VideoMode。通過(guò)這種方式創(chuàng)建的類(lèi)或者結(jié)構(gòu)體實(shí)例党瓮，其屬性均會(huì)被初始化為默認(rèn)值详炬。

屬性訪問(wèn)

通過(guò)使用點(diǎn)語(yǔ)法，你可以訪問(wèn)實(shí)例的屬性寞奸。其語(yǔ)法規(guī)則是呛谜，實(shí)例名后面緊跟屬性名，兩者通過(guò)點(diǎn)號(hào)（.）連接：

print("The width of someResolution is \(someResolution.width)")
// 輸出  "The width of someResolution is 0"

你也可以訪問(wèn)子屬性枪萄，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"

你也可以使用點(diǎn)語(yǔ)法為變量屬性賦值：

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

注意：與Objective-C語(yǔ)言不同的是隐岛，Swift允許直接設(shè)置結(jié)構(gòu)體屬性的子屬性。上面的最后一個(gè)例子瓷翻，就是直接設(shè)置了someVideoMode中resolution屬性的width這個(gè)子屬性聚凹，以上操作并不需要重新為整個(gè)resolution屬性設(shè)置新值。

結(jié)構(gòu)體類(lèi)型的成員逐一構(gòu)造器

所有的結(jié)構(gòu)體都有一個(gè)自動(dòng)生成的成員逐一構(gòu)造器逻悠，用于初始化新結(jié)構(gòu)體實(shí)例中成員的屬性元践。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，類(lèi)實(shí)例沒(méi)有默認(rèn)的成員逐一構(gòu)造器童谒。

結(jié)構(gòu)體和枚舉時(shí)值類(lèi)型

值類(lèi)型被賦予一個(gè)變量单旁、常量或者被傳遞給一個(gè)函數(shù)的時(shí)候，其值會(huì)被拷貝饥伊。

在之前的章節(jié)中象浑，我們已經(jīng)大量使用了值類(lèi)型。實(shí)際上琅豆，在Swift中愉豺，所有的基本類(lèi)型：整數(shù)（Int）、浮點(diǎn)數(shù)（Float茫因，Double）蚪拦、布爾（Bool）、字符串（String）、數(shù)組（Array）和字典（Dictionary）驰贷，都是值類(lèi)型盛嘿，并且在底層都是以結(jié)構(gòu)體的形式所實(shí)現(xiàn)。

在Swift中括袒，所有的結(jié)構(gòu)體和枚舉類(lèi)型都是值類(lèi)型次兆。這意味著它們的實(shí)例，以及實(shí)例中所包含的任何值類(lèi)型屬性锹锰，在代碼中傳遞的時(shí)候都會(huì)被復(fù)制芥炭。

請(qǐng)看下面這個(gè)示例，其使用了前一個(gè)示例中的Resolution結(jié)構(gòu)體：

let hd = Resolution(width: 1920, height: 1080)
var cinema = hd

在以上示例中恃慧，聲明了一個(gè)名為hd的常量园蝠，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)例痢士。

然后示例中又聲明了一個(gè)名為cinema的變量砰琢，并將hd賦值給它。因?yàn)?code>Resolution是一個(gè)結(jié)構(gòu)體良瞧，所以cinema的值其實(shí)是hd的一個(gè)拷貝副本陪汽，而不是hd本身。盡管hd和cinema有著相同的寬（width）和高（height）褥蚯，但是在幕后它們是兩個(gè)完全不同的實(shí)例挚冤。

下面，為了符合數(shù)碼影院放映的需求（2048 像素寬赞庶，1080 像素高）训挡，cinema的width屬性需要作如下修改：

cinema.width = 2048

這里，將會(huì)顯示cinema的width屬性確已改為了2048：

print("cinema is now  \(cinema.width) pixels wide")
// 輸出 "cinema is now 2048 pixels wide"

然而歧强，初始的hd實(shí)例中width屬性還是1920：

print("hd is still \(hd.width) pixels wide")
// 輸出 "hd is still 1920 pixels wide"

在將hd賦予給cinema的時(shí)候澜薄，實(shí)際上是將hd中所存儲(chǔ)的值進(jìn)行拷貝，然后將拷貝的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到新的cinema實(shí)例中摊册。結(jié)果就是兩個(gè)完全獨(dú)立的實(shí)例碰巧含有相同的數(shù)值肤京。由于兩者相互獨(dú)立，因此將cinema的width修改為2048并不會(huì)影響hd中的width的值茅特。

枚舉也遵循相同的行為準(zhǔn)則：

enum CompassPoint {
    case North, South, East, West
}
var currentDirection = CompassPoint.West
let rememberedDirection = currentDirection
currentDirection = .East
if rememberedDirection == .West {
    print("The remembered direction is still .West")
}
// 打印 "The remembered direction is still .West"

上例中rememberedDirection被賦予了currentDirection的值忘分，實(shí)際上它被賦予的是值的一個(gè)拷貝。賦值過(guò)程結(jié)束后再修改currentDirection的值并不影響rememberedDirection所儲(chǔ)存的原始值的拷貝白修。

類(lèi)是引用類(lèi)型

與值類(lèi)型不同妒峦，引用類(lèi)型在被賦予帶一個(gè)變量、常量或者被傳遞到一個(gè)函數(shù)時(shí)兵睛，其值不會(huì)被拷貝肯骇。因此窥浪，引用的是已存在的實(shí)例本身而不是其拷貝。

請(qǐng)看下面這個(gè)示例笛丙，其使用了之前定義的VideoMode類(lèi)：

let tenEighty = VideoMode()
tenEighty.resolution = hd
tenEighty.interlaced = true
tenEighty.name = "1080i"
tenEighty.frameRate = 25.0

以上示例中寒矿，聲明了一個(gè)名為tenEighty的常量，其引用了一個(gè)VideoMode類(lèi)的新實(shí)例若债。在之前的示例中，這個(gè)視頻模式（video mode）被賦予了HD分辨率（1920*1080）的一個(gè)拷貝（即hd實(shí)例）拆融。同時(shí)設(shè)置為interlaced蠢琳，命名為“1080i”。最后镜豹，其幀率是25.0幀每秒傲须。

然后，tenEighty被賦予名為alsoTenEighty的新常量趟脂，同時(shí)對(duì)alsoTenEighty的幀率進(jìn)行修改：

let alsoTenEighty = tenEighty
alsoTenEighty.frameRate = 30.0

因?yàn)轭?lèi)是引用類(lèi)型泰讽，所以tenEight和alsoTenEight實(shí)際上引用的是相同的VideoMode實(shí)例。換句話說(shuō)昔期，它們是同一個(gè)實(shí)例的兩種叫法已卸。

下面，通過(guò)查看tenEighty的frameRate屬性硼一，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)它正確的顯示了所引用的VideoMode實(shí)例的新幀率累澡，其值為30.0：

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

需要注意的是tenEighty和alsoTenEighty被聲明為常量而不是變量。然而你依然可以改變tenEighty.frameRate和alsoTenEighty.frameRate般贼，因?yàn)?code>tenEighty和alsoTenEighty這兩個(gè)常量的值并未改變愧哟。它們并不“存儲(chǔ)”這個(gè)VideoMode實(shí)例，而僅僅是對(duì)VideoMode實(shí)例的引用哼蛆。所以蕊梧，改變的是被引用的VideoMode的frameRate屬性，而不是引用VideoMode的常量的值腮介。

恒等運(yùn)算符

因?yàn)轭?lèi)是引用類(lèi)型肥矢，有可能多個(gè)常量和變量在幕后同時(shí)引用同一個(gè)類(lèi)實(shí)例。

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)很有幫助叠洗。為了達(dá)到這個(gè)目的橄抹，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：

if tenEighty === alsoTenEighty {
    print("tenEighty and alsoTenEighty refer to the same Resolution instance.")
}
//輸出 "tenEighty and alsoTenEighty refer to the same Resolution instance."

請(qǐng)注意，=== 和 == 不同：

• ===表示兩個(gè)類(lèi)類(lèi)型的常量或者變量引用同一個(gè)類(lèi)實(shí)例惕味。
• “等于”表示兩個(gè)實(shí)例的值“相等”或“相同”楼誓，判定時(shí)要遵照設(shè)計(jì)者定義的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，因此相對(duì)于“相等”來(lái)說(shuō)名挥，這是一種更加合適的叫法疟羹。

指針

如果你有 C，C++ 或者 Objective-C 語(yǔ)言的經(jīng)驗(yàn)，那么你也許會(huì)知道這些語(yǔ)言使用指針來(lái)引用內(nèi)存中的地址榄融。一個(gè)引用某個(gè)引用類(lèi)型實(shí)例的 Swift 常量或者變量参淫，與 C 語(yǔ)言中的指針類(lèi)似，但是并不直接指向某個(gè)內(nèi)存地址愧杯，也不要求你使用星號(hào)（*）來(lái)表明你在創(chuàng)建一個(gè)引用涎才。Swift 中的這些引用與其它的常量或變量的定義方式相同。

類(lèi)和結(jié)構(gòu)體的選擇

在你的代碼中力九，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)型耍铜。

然而，結(jié)構(gòu)體實(shí)例總是通過(guò)值傳遞跌前，類(lèi)實(shí)例總是通過(guò)引用傳遞棕兼。這意味兩者適用不同的任務(wù)。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)候抵乓，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)體伴挚。

按照通用的準(zhǔn)則，當(dāng)符合一條或多條以下條件時(shí)灾炭，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)值茎芋。
• 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)，封裝的數(shù)據(jù)將會(huì)被拷貝而不是被引用。
• 該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中儲(chǔ)存的值類(lèi)型屬性，也應(yīng)該被拷貝智政，而不是被引用。
• 該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不需要去繼承另一個(gè)既有類(lèi)型的屬性或者行為皱蹦。

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

• 幾何形狀的大小眷蜈，封裝一個(gè)width屬性和height屬性沪哺，兩者均為Double類(lèi)型。
• 一定范圍內(nèi)的路徑酌儒，封裝一個(gè)start屬性和length屬性辜妓，兩者均為Int類(lèi)型。
• 三維坐標(biāo)系內(nèi)一點(diǎn)忌怎，封裝x籍滴，y和z屬性，三者均為Double類(lèi)型榴啸。

在所有其它案例中孽惰，定義一個(gè)類(lèi)，生成一個(gè)它的實(shí)例鸥印，并通過(guò)引用來(lái)管理和傳遞勋功。實(shí)際中坦报，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)，而非結(jié)構(gòu)體狂鞋。

字符串片择、數(shù)組、和字典類(lèi)型的賦值與復(fù)制行為

Swift 中骚揍，許多基本類(lèi)型字管，諸如String，Array和Dictionary類(lèi)型均以結(jié)構(gòu)體的形式實(shí)現(xiàn)信不。這意味著被賦值給新的常量或變量嘲叔，或者被傳入函數(shù)或方法中時(shí)，它們的值會(huì)被拷貝浑塞。

Objective-C 中NSString，NSArray和NSDictionary類(lèi)型均以類(lèi)的形式實(shí)現(xiàn)政己，而并非結(jié)構(gòu)體酌壕。它們?cè)诒毁x值或者被傳入函數(shù)或方法時(shí)，不會(huì)發(fā)生值拷貝歇由，而是傳遞現(xiàn)有實(shí)例的引用卵牍。

注意：以上是對(duì)字符串、數(shù)組沦泌、字典的“拷貝”行為的描述糊昙。在你的代碼中，拷貝行為看起來(lái)似乎總會(huì)發(fā)生谢谦。然而释牺，Swift 在幕后只在絕對(duì)必要時(shí)才執(zhí)行實(shí)際的拷貝。Swift 管理所有的值拷貝以確保性能最優(yōu)化回挽，所以你沒(méi)必要去回避賦值來(lái)保證性能最優(yōu)化没咙。