本文主要引自huxinguang002寫(xiě)的Swift 值類型和引用類型以及# Yarn_
寫(xiě)的【Swift學(xué)習(xí)】值類型、引用類型 & 堆左电、棧
一個(gè)是值類型(Value types) 一個(gè)是引用類型(Reference types)页响。
- 引用類型(Reference types): 每個(gè)實(shí)例共享一份數(shù)據(jù)來(lái)源闰蚕，一般以類(class)的形式出現(xiàn)。
創(chuàng)建一個(gè)Person類辱魁，里面有一個(gè)name屬性：
class Person {
var name: String
init(name: String) {
self.name = name
}
}
var var1 = Person(name: "John")
此時(shí)，var1在內(nèi)存中是這樣的：
創(chuàng)建一個(gè)新的變量var2讓它等于var1：
var var2 = var1
此時(shí)，var1 和 var2 指向了內(nèi)存中的同一個(gè)地方：
上文我們說(shuō)class是引用類型锻弓，顧名思義蝌箍，"引用"就是C語(yǔ)言中的指針妓盲，指針是一個(gè)地址，指向某個(gè)內(nèi)存弹沽，因此類的變量實(shí)際上是存儲(chǔ)了實(shí)例的地址筋粗，當(dāng)我們聲明一個(gè)新的變量var2 = var1時(shí)，并沒(méi)有創(chuàng)建一個(gè)新的實(shí)例丽已，而是把var1實(shí)例的地址賦值給var2买决，于是就有了圖2。
知道了類實(shí)例的存儲(chǔ)機(jī)制嘁灯，下面這種現(xiàn)象就非常容易理解了：
var1.name = "Jane"
print(var1.name) // Jane
print(var2.name) //Jane
我們只改變了變量var1的name屬性够挂，發(fā)現(xiàn)var2的name屬性也發(fā)生了變化孽糖。原因非常明顯，因?yàn)関ar1和var2是共享同一個(gè)實(shí)例办悟，當(dāng)使用變量var1修改了其所指向的實(shí)例之后，var2對(duì)應(yīng)的實(shí)例自然也就被修改了炫加。
- 值類型(Value types): 每個(gè)實(shí)例都保留一份獨(dú)有的數(shù)據(jù)拷貝，一般以結(jié)構(gòu)體 (struct) 俗孝、 枚舉(enum) 或者元組(tuple)的形式出現(xiàn)赋铝。
同樣的，我們以struct為例來(lái)說(shuō)明值類型：
創(chuàng)建一個(gè)Person結(jié)構(gòu)體农尖，里面有一個(gè)name屬性：
struct Person {
var name: String
}
var var1 = Person(name: "John")
此時(shí)良哲，var1中存儲(chǔ)的不是指向內(nèi)存的指針，而是值：
創(chuàng)建一個(gè)新的實(shí)例var2滑沧，并賦值為var1：
var var2 = var1
此時(shí)嚎货，系統(tǒng)將會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的實(shí)例并將var1中的值拷貝一份蔫浆，如下圖所示：
因此瓦盛，當(dāng)修改var1中的屬性時(shí)，var2的值是不會(huì)發(fā)生改變的：
var1.name = "Jane"
print(var1.name) //Jane
print(var2.name) //John
可以看到var2還是保持原來(lái)的值挠唆，因?yàn)樵趫?zhí)行var2 = var1時(shí)嘱吗，系統(tǒng)拷貝了一個(gè)新的實(shí)例給var2，那么var1與var2之間是不會(huì)相互影響的俄讹。
值類型和引用類型有各自的優(yōu)缺點(diǎn)绕德，我們應(yīng)該根據(jù)具體的需求來(lái)選擇。
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堆(heap) & 棧(stack)
堆和棧是內(nèi)存中不同的分區(qū)踪蹬，它們與引用類型和值類型有很多的聯(lián)系。
- 棧(Stack)：
當(dāng)我們創(chuàng)建一個(gè)值類型漱牵，如結(jié)構(gòu)體枝缔，系統(tǒng)將其存儲(chǔ)在一個(gè)被稱為棧的內(nèi)存區(qū)域中愿卸。系統(tǒng)使用棧來(lái)存儲(chǔ)在緊急線程上的任何東西截型，是由CPU直接管理和優(yōu)化的。當(dāng)一個(gè)函數(shù)聲明一個(gè)變量发钝，變量將存儲(chǔ)在棧中波闹，當(dāng)函數(shù)調(diào)用完畢后棧會(huì)自動(dòng)釋放該變量。因此棧是非常易于管理的孵淘、有效的歹篓，由于是CPU直接控制庄撮，速度非常快毡庆。 -
堆(Heap)：
當(dāng)我們創(chuàng)建了一個(gè)引用類型烙如，如類，系統(tǒng)將把類實(shí)例存儲(chǔ)在一個(gè)被稱為堆的內(nèi)存區(qū)域中乖坠。系統(tǒng)使用堆來(lái)存儲(chǔ)其他對(duì)象引用的數(shù)據(jù)刀闷。堆是一個(gè)大的內(nèi)存池仰迁，系統(tǒng)可以從該池中請(qǐng)求并動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存塊徐许。堆不會(huì)像棧一樣自動(dòng)釋放對(duì)象卒蘸，需要額外的工作來(lái)完成。這使得在堆中創(chuàng)建和刪除數(shù)據(jù)比棧慢恰起。
下圖展示了類的實(shí)例在堆和棧中的存儲(chǔ)：
圖5.png
當(dāng)我們創(chuàng)建一個(gè)類的實(shí)例時(shí)检盼，系統(tǒng)會(huì)在堆中申請(qǐng)一個(gè)內(nèi)存塊用于存儲(chǔ)實(shí)例本身翘单，如圖中右邊Heap中的兩個(gè)實(shí)例哄芜。同時(shí)將把存儲(chǔ)該實(shí)例的變量和堆中的地址存儲(chǔ)在棧中，如圖的左邊所示圃庭。而當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)結(jié)構(gòu)體時(shí)美尸，將會(huì)把變量和值都存儲(chǔ)在棧中。
類和結(jié)構(gòu)體定義語(yǔ)法
struct Location {
let x: Double
let y: Double
func distance() -> Double {
return sqrt((x * x) + (y * y))
}
}
class Person {
var firstName: String
var lastName: String
init(firstName: String, lastName: String){
self.firstName = firstName
self.lastName = lastName
}
func fullName() -> String{
return "\(firstName) \(lastName)"
}
}
此處分別定義了一個(gè)Location結(jié)構(gòu)體以及一個(gè)Person類恕酸，可以看到它們除了關(guān)鍵字的差別胯陋，其他的定義方式基本是一樣的遏乔。結(jié)構(gòu)體和類都可以有屬性和方法。
- 構(gòu)造器(initializers)
可以看到上文代碼比較明顯的差別就是：class含有一個(gè)init(::)方法凉翻，而struct沒(méi)有捻激。因?yàn)樗薪Y(jié)構(gòu)體會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)成員逐一構(gòu)造器前计，用于初始化新結(jié)構(gòu)體實(shí)例中的成員屬性男杈，因此我們可以直接聲明一個(gè)實(shí)例并設(shè)置其各個(gè)屬性的初始值：
let location = Location(x: 2, y: 4)
而類是沒(méi)有默認(rèn)的成員逐一構(gòu)造器的调俘，因此，若刪除class中的init(::)方法肤无，Xcode將會(huì)報(bào)錯(cuò)："Class Person has no initailizers"舅锄，即Person類中沒(méi)有構(gòu)造器司忱。因此我們?cè)趧?chuàng)建類的時(shí)候畴蹭，必須創(chuàng)建一個(gè)及以上的構(gòu)造器。當(dāng)然我們也可以對(duì)構(gòu)造器進(jìn)行重載(overload)繁扎，系統(tǒng)將會(huì)根據(jù)參數(shù)的類型和數(shù)據(jù)自動(dòng)地調(diào)用對(duì)應(yīng)的構(gòu)造器糊闽。當(dāng)在結(jié)構(gòu)體中手動(dòng)添加了init(::)方法后右犹，默認(rèn)的成員逐一構(gòu)造器將會(huì)失效。
結(jié)構(gòu)體與類的異同
類和結(jié)構(gòu)體有很多共同點(diǎn)盼忌。共同處在于:
- 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
- 定義構(gòu)造器用于生成初始化值
- 通過(guò)擴(kuò)展以增加默認(rèn)實(shí)現(xiàn)的功能
- 實(shí)現(xiàn)協(xié)議以提供某種標(biāo)準(zhǔn)功能
與結(jié)構(gòu)體相比掂墓，類還有如下的附加功能:
- 繼承
- 類型轉(zhuǎn)換：運(yùn)行時(shí)檢查和解釋一個(gè)類實(shí)例的類型
- 析構(gòu)器：釋放一個(gè)實(shí)例的所有資源
- 引用計(jì)數(shù)
類和結(jié)構(gòu)體在內(nèi)存中的實(shí)現(xiàn)機(jī)制的不同：
- 類存儲(chǔ)在堆(heap)中君编，結(jié)構(gòu)體存儲(chǔ)在棧(stack)中
- 類是引用類型，而結(jié)構(gòu)體是值類型
類和結(jié)構(gòu)體的使用場(chǎng)景
按照通用的準(zhǔn)則祠乃，當(dāng)符合一條或多條以下條件時(shí)，請(qǐng)考慮構(gòu)建結(jié)構(gòu)體:
- 該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的主要用來(lái)封裝少量相關(guān)簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)值忍饰。
- 希望數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)例被賦值給另一個(gè)實(shí)例時(shí)是拷貝而不是引用艾蓝，封裝的數(shù)據(jù)及其中存儲(chǔ)的值也是拷貝而不是引用斗塘。
- 該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不需要使用繼承。
舉例來(lái)說(shuō)于置，以下情境中適合使用結(jié)構(gòu)體:
- 幾何形狀的大小贞岭，封裝一個(gè) width 屬性和 height 屬性瞄桨，兩者均為 Double 類型。
- 三維坐標(biāo)系內(nèi)一點(diǎn)泊交，封裝 x 柱查， y 和 z 屬性，三者均為 Double 類型研乒。
類似于上述情形酵紫，我們將使用結(jié)構(gòu)體奖地，在其他多數(shù)案例中，我們將定義類仰楚，生成它的實(shí)例，并通過(guò)引用來(lái)管理和傳遞侨嘀。
