iOS中Swift從開始入門到最后的放棄(十2),

#閉包(Closures)

本頁包含內(nèi)容:

- 閉包表達(dá)式(Closure Expressions)

- 尾隨閉包(Trailing Closures)

- 值捕獲(Capturing Values)

- 閉包是引用類型(Closures Are Reference Types)

閉包是自包含的函數(shù)代碼塊社裆,可以在代碼中被傳遞和使用吞加。 Swift 中的閉包與 C 和 Objective-C 中的代碼塊(blocks)以及其他一些編程語言中的 lambdas 函數(shù)比較相似爬泥。

閉包可以捕獲和存儲其所在上下文中任意常量和變量的引用侧漓。 這就是所謂的閉合并包裹著這些常量和變量会放,俗稱閉包盖腿。Swift 會為您管理在捕獲過程中涉及到的所有內(nèi)存操作。

注意: 如果您不熟悉捕獲`(capturing)`這個概念也不用擔(dān)心愈捅,您可以在 值捕獲 章節(jié)對其進(jìn)行詳細(xì)了解遏考。

在函數(shù) 章節(jié)中介紹的全局和嵌套函數(shù)實(shí)際上也是特殊的閉包,閉包采取如下三種形式之一:

- 全局函數(shù)是一個有名字但不會捕獲任何值的閉包

- 嵌套函數(shù)是一個有名字并可以捕獲其封閉函數(shù)域內(nèi)值的閉包

- 閉包表達(dá)式是一個利用輕量級語法所寫的可以捕獲其上下文中變量或常量值的匿名閉包

Swift 的閉包表達(dá)式擁有簡潔的風(fēng)格蓝谨,并鼓勵在常見場景中進(jìn)行語法優(yōu)化诈皿,主要優(yōu)化如下:

- 利用上下文推斷參數(shù)和返回值類型

- 隱式返回單表達(dá)式閉包林束,即單表達(dá)式閉包可以省略return關(guān)鍵字

- 參數(shù)名稱縮寫

- 尾隨(Trailing)閉包語法

## 閉包表達(dá)式(Closure Expressions)

**嵌套函數(shù)**? ? 是一個在較復(fù)雜函數(shù)中方便進(jìn)行命名和定義自包含代碼模塊的方式。當(dāng)然稽亏,有時候撰寫小巧的沒有完整定義和命名的類函數(shù)結(jié)構(gòu)也是很有用處的壶冒,尤其是在您處理一些函數(shù)并需要將另外一些函數(shù)作為該函數(shù)的參數(shù)時。

閉包表達(dá)式是一種利用簡潔語法構(gòu)建內(nèi)聯(lián)閉包的方式截歉。 閉包表達(dá)式提供了一些語法優(yōu)化胖腾,使得撰寫閉包變得簡單明了。 下面閉包表達(dá)式的例子通過使用幾次迭代展示了sorted函數(shù)定義和語法優(yōu)化的方式瘪松。 每一次迭代都用更簡潔的方式描述了相同的功能咸作。

###sorted 函數(shù)(The Sorted Function)

Swift 標(biāo)準(zhǔn)庫提供了`sorted`函數(shù),會根據(jù)您提供的基于輸出類型排序的閉包函數(shù)將已知類型數(shù)組中的值進(jìn)行排序宵睦。 一旦排序完成记罚,函數(shù)會返回一個與原數(shù)組大小相同的新數(shù)組,該數(shù)組中包含已經(jīng)正確排序的同類型元素壳嚎。

下面的閉包表達(dá)式示例使用`sorted`函數(shù)對一個`String`類型的數(shù)組進(jìn)行字母逆序排序桐智,以下是初始數(shù)組值:

let names = ["Chris", "Alex", "Ewa", "Barry", "Daniella"]

`sorted`函數(shù)需要傳入兩個參數(shù):

- 已知類型的數(shù)組

- 閉包函數(shù),該閉包函數(shù)需要傳入與數(shù)組類型相同的兩個值烟馅,并返回一個布爾類型值來告訴sorted函數(shù)當(dāng)排序結(jié)束后傳入的第一個參數(shù)排在第二個參數(shù)前面還是后面说庭。如果第一個參數(shù)值出現(xiàn)在第二個參數(shù)值前面,排序閉包函數(shù)需要返回true郑趁,反之返回false刊驴。

該例子對一個`String`類型的數(shù)組進(jìn)行排序,因此排序閉包函數(shù)類型需為`(String, String) -> Bool`寡润。

提供排序閉包函數(shù)的一種方式是撰寫一個符合其類型要求的普通函數(shù)捆憎,并將其作為`sort`函數(shù)的第二個參數(shù)傳入:

func backwards(s1: String, s2: String) -> Bool {

return s1 > s2

}

var reversed = sorted(names, backwards)

// reversed 為 ["Ewa", "Daniella", "Chris", "Barry", "Alex"]

如果第一個字符串 `(s1)` 大于第二個字符串 `(s2)`,`backwards`函數(shù)返回`true`梭纹,表示在新的數(shù)組中`s1`應(yīng)該出現(xiàn)在`s2`前躲惰。 對于字符串中的字符來說,“大于” 表示 “按照字母順序較晚出現(xiàn)”栗柒。 這意味著字母`"B"`大于字母`"A"`礁扮,字符串`"Tom"`大于字符串`"Tim"`知举。 其將進(jìn)行字母逆序排序瞬沦,`"Barry"`將會排在`"Alex"`之前。

然而雇锡,這是一個相當(dāng)冗長的方式逛钻,本質(zhì)上只是寫了一個單表達(dá)式函數(shù) `(a > b)`。 在下面的例子中锰提,利用閉合表達(dá)式語法可以更好的構(gòu)造一個內(nèi)聯(lián)排序閉包曙痘。

###閉包表達(dá)式語法(Closure Expression Syntax)

閉包表達(dá)式語法有如下一般形式:

{ (parameters) -> returnType in

statements

}

閉包表達(dá)式語法可以使用常量芳悲、變量和inout類型作為參數(shù),不提供默認(rèn)值边坤。 也可以在參數(shù)列表的最后使用可變參數(shù)名扛。 元組也可以作為參數(shù)和返回值。

下面的例子展示了之前`backwards`函數(shù)對應(yīng)的閉包表達(dá)式版本的代碼:

reversed = sorted(names, { (s1: String, s2: String) -> Bool in

return s1 > s2

})

需要注意的是內(nèi)聯(lián)閉包參數(shù)和返回值類型聲明與backwards函數(shù)類型聲明相同茧痒。 在這兩種方式中肮韧,都寫成了`(s1: String, s2: String) -> Bool`。 然而在內(nèi)聯(lián)閉包表達(dá)式中旺订,函數(shù)和返回值類型都寫在大括號內(nèi)弄企,而不是大括號外。

閉包的函數(shù)體部分由關(guān)鍵字`in`引入区拳。 該關(guān)鍵字表示閉包的參數(shù)和返回值類型定義已經(jīng)完成拘领,閉包函數(shù)體即將開始。

因?yàn)檫@個閉包的函數(shù)體部分如此短以至于可以將其改寫成一行代碼:

reversed = sorted(names, { (s1: String, s2: String) -> Bool in return s1 > s2 } )

這說明`sorted`函數(shù)的整體調(diào)用保持不變樱调,一對圓括號仍然包裹住了函數(shù)中整個參數(shù)集合约素。而其中一個參數(shù)現(xiàn)在變成了內(nèi)聯(lián)閉包(相比于`backwards`版本的代碼)。

###根據(jù)上下文推斷類型(Inferring Type From Context)

因?yàn)榕判蜷]包函數(shù)是作為`sorted`函數(shù)的參數(shù)進(jìn)行傳入的本涕,Swift可以推斷其參數(shù)和返回值的類型业汰。 `sorted`期望第二個參數(shù)是類型為`(String, String) -> Bool`的函數(shù),因此實(shí)際上`String,String`和`Bool`類型并不需要作為閉包表達(dá)式定義中的一部分菩颖。 因?yàn)樗械念愋投伎梢员徽_推斷样漆,返回箭頭 `(->)` 和圍繞在參數(shù)周圍的括號也可以被省略:

reversed = sorted(names, { s1, s2 in return s1 > s2 } )

實(shí)際上任何情況下,通過內(nèi)聯(lián)閉包表達(dá)式構(gòu)造的閉包作為參數(shù)傳遞給函數(shù)時晦闰,都可以推斷出閉包的參數(shù)和返回值類型放祟,這意味著您幾乎不需要利用完整格式構(gòu)造任何內(nèi)聯(lián)閉包。

###單表達(dá)式閉包隱式返回(Implicit Return From Single-Expression Clossures)

單行表達(dá)式閉包可以通過隱藏return關(guān)鍵字來隱式返回單行表達(dá)式的結(jié)果呻右,如上版本的例子可以改寫為:

reversed = sorted(names, { s1, s2 in s1 > s2 } )

在這個例子中跪妥,`sorted`函數(shù)的第二個參數(shù)函數(shù)類型明確了閉包必須返回一個`Bool`類型值。 因?yàn)殚]包函數(shù)體只包含了一個單一表達(dá)式 `(s1 > s2)`声滥,該表達(dá)式返回`Bool`類型值眉撵,因此這里沒有歧義,`return`關(guān)鍵字可以省略落塑。

###參數(shù)名稱縮寫(Shorthand Argument Names)

Swift 自動為內(nèi)聯(lián)函數(shù)提供了參數(shù)名稱縮寫功能纽疟,您可以直接通過`$0,$1,$2`來順序調(diào)用閉包的參數(shù)。

如果您在閉包表達(dá)式中使用參數(shù)名稱縮寫憾赁,您可以在閉包參數(shù)列表中省略對其的定義污朽,并且對應(yīng)參數(shù)名稱縮寫的類型會通過函數(shù)類型進(jìn)行推斷。 `in`關(guān)鍵字也同樣可以被省略龙考,因?yàn)榇藭r閉包表達(dá)式完全由閉包函數(shù)體構(gòu)成:

reversed = sorted(names, { $0 > $1 } )

在這個例子中蟆肆,$0和$1表示閉包中第一個和第二個String類型的參數(shù)矾睦。

###運(yùn)算符函數(shù)(Operator Functions)

實(shí)際上還有一種更簡短的方式來撰寫上面例子中的閉包表達(dá)式。 Swift 的`String`類型定義了關(guān)于大于號 (>) 的字符串實(shí)現(xiàn)炎功,其作為一個函數(shù)接受兩個String類型的參數(shù)并返回`Bool`類型的值枚冗。 而這正好與`sorted`函數(shù)的第二個參數(shù)需要的函數(shù)類型相符合。 因此蛇损,您可以簡單地傳遞一個大于號官紫,Swift可以自動推斷出您想使用大于號的字符串函數(shù)實(shí)現(xiàn):

reversed = sorted(names, >)

更多關(guān)于運(yùn)算符表達(dá)式的內(nèi)容請查看 `運(yùn)算符函數(shù)`。

##尾隨閉包(Trailing Closures)

如果您需要將一個很長的閉包表達(dá)式作為最后一個參數(shù)傳遞給函數(shù)州藕,可以使用尾隨閉包來增強(qiáng)函數(shù)的可讀性束世。 尾隨閉包是一個書寫在函數(shù)括號之后的閉包表達(dá)式,函數(shù)支持將其作為最后一個參數(shù)調(diào)用床玻。

func someFunctionThatTakesAClosure(closure: () -> ()) {

// 函數(shù)體部分

}

// 以下是不使用尾隨閉包進(jìn)行函數(shù)調(diào)用

someFunctionThatTakesAClosure({

// 閉包主體部分

})

// 以下是使用尾隨閉包進(jìn)行函數(shù)調(diào)用

someFunctionThatTakesAClosure() {

// 閉包主體部分

}

- 注意: 如果函數(shù)只需要閉包表達(dá)式一個參數(shù)毁涉,當(dāng)您使用尾隨閉包時,您甚至可以把()省略掉锈死。

在上例中作為`sorted`函數(shù)參數(shù)的字符串排序閉包可以改寫為:

reversed = sorted(names) { $0 > $1 }

當(dāng)閉包非常長以至于不能在一行中進(jìn)行書寫時贫堰,尾隨閉包變得非常有用。 舉例來說待牵,Swift 的`Array`類型有一個`map`方法其屏,其獲取一個閉包表達(dá)式作為其唯一參數(shù)。 數(shù)組中的每一個元素調(diào)用一次該閉包函數(shù)缨该,并返回該元素所映射的值(也可以是不同類型的值)偎行。 具體的映射方式和返回值類型由閉包來指定。

當(dāng)提供給數(shù)組閉包函數(shù)后贰拿,`map`方法將返回一個新的數(shù)組蛤袒,數(shù)組中包含了與原數(shù)組一一對應(yīng)的映射后的值。

下例介紹了如何在`map`方法中使用尾隨閉包將Int類型數(shù)組`[16,58,510]`轉(zhuǎn)換為包含對應(yīng)`String`類型的數(shù)組`["OneSix", "FiveEight", "FiveOneZero"]`:

let digitNames = [

0: "Zero", 1: "One", 2: "Two",? 3: "Three", 4: "Four",

5: "Five", 6: "Six", 7: "Seven", 8: "Eight", 9: "Nine"

]

let numbers = [16, 58, 510]

如上代碼創(chuàng)建了一個數(shù)字位和它們名字映射的英文版本字典膨更。 同時定義了一個準(zhǔn)備轉(zhuǎn)換為字符串的整型數(shù)組妙真。

您現(xiàn)在可以通過傳遞一個尾隨閉包給`numbers的map`方法來創(chuàng)建對應(yīng)的字符串版本數(shù)組。 需要注意的是調(diào)用`numbers.map`不需要在`map`后面包含任何括號荚守,因?yàn)槠渲恍枰獋鬟f閉包表達(dá)式這一個參數(shù)珍德,并且該閉包表達(dá)式參數(shù)通過尾隨方式進(jìn)行撰寫:

let strings = numbers.map {

(var number) -> String in

var output = ""

while number > 0 {

output = digitNames[number % 10]! + output

number /= 10

}

return output

}

// strings 常量被推斷為字符串類型數(shù)組,即 [String]

// 其值為 ["OneSix", "FiveEight", "FiveOneZero"]

`map`在數(shù)組中為每一個元素調(diào)用了閉包表達(dá)式矗漾。 您不需要指定閉包的輸入?yún)?shù)`number`的類型锈候,因?yàn)榭梢酝ㄟ^要映射的數(shù)組類型進(jìn)行推斷。

閉包`number`參數(shù)被聲明為一個變量參數(shù)(變量的具體描述請參看常量參數(shù)和變量參數(shù))缩功,因此可以在閉包函數(shù)體內(nèi)對其進(jìn)行修改晴及。閉包表達(dá)式制定了返回類型為`String`都办,以表明存儲映射值的新數(shù)組類型為`String`嫡锌。

閉包表達(dá)式在每次被調(diào)用的時候創(chuàng)建了一個字符串并返回虑稼。 其使用求余運(yùn)算符 `(number % 10)` 計(jì)算最后一位數(shù)字并利用digitNames字典獲取所映射的字符串。

- 注意: 字典digitNames下標(biāo)后跟著一個嘆號 (!)势木,因?yàn)樽值湎聵?biāo)返回一個可選值 (optional value)蛛倦,表明即使該 key 不存在也不會查找失敗。 在上例中啦桌,它保證了number % 10可以總是作為一個digitNames字典的有效下標(biāo) key溯壶。 因此嘆號可以用于強(qiáng)制解析 (force-unwrap) 存儲在可選下標(biāo)項(xiàng)中的String類型值。

從`digitNames`字典中獲取的字符串被添加到輸出的前部甫男,逆序建立了一個字符串版本的數(shù)字且改。 (在表達(dá)式`number % 10`中,如果number為16板驳,則返回6又跛,58返回8,510返回0)若治。

number變量之后除以10慨蓝。 因?yàn)槠涫钦麛?shù),在計(jì)算過程中未除盡部分被忽略端幼。 因此 16變成了1礼烈,58變成了5,510變成了51婆跑。

整個過程重復(fù)進(jìn)行此熬,直到`number /= 10`為0,這時閉包會將字符串輸出滑进,而map函數(shù)則會將字符串添加到所映射的數(shù)組中摹迷。

上例中尾隨閉包語法在函數(shù)后整潔封裝了具體的閉包功能,而不再需要將整個閉包包裹在map函數(shù)的括號內(nèi)郊供。

##捕獲值(Capturing Values)

閉包可以在其定義的上下文中捕獲常量或變量峡碉。 即使定義這些常量和變量的原域已經(jīng)不存在,閉包仍然可以在閉包函數(shù)體內(nèi)引用和修改這些值驮审。

Swift最簡單的閉包形式是嵌套函數(shù)鲫寄,也就是定義在其他函數(shù)的函數(shù)體內(nèi)的函數(shù)。 嵌套函數(shù)可以捕獲其外部函數(shù)所有的參數(shù)以及定義的常量和變量疯淫。

下例為一個叫做`makeIncrementor`的函數(shù)地来,其包含了一個叫做`incrementor`嵌套函數(shù)。 嵌套函數(shù)`incrementor`從上下文中捕獲了兩個值熙掺,`runningTotal`和`amount`未斑。 之后`makeIncrementor`將`incrementor`作為閉包返回。 每次調(diào)用`incrementor`時币绩,其會以`amount`作為增量增加`runningTotal`的值蜡秽。

func makeIncrementor(forIncrement amount: Int) -> () -> Int {

var runningTotal = 0

func incrementor() -> Int {

runningTotal += amount

return runningTotal

}

return incrementor

}

`makeIncrementor`返回類型為`() -> Int`府阀。 這意味著其返回的是一個函數(shù),而不是一個簡單類型值芽突。 該函數(shù)在每次調(diào)用時不接受參數(shù)只返回一個Int類型的值试浙。 關(guān)于函數(shù)返回其他函數(shù)的內(nèi)容,請查看函數(shù)類型作為返回類型寞蚌。

`makeIncrementor`函數(shù)定義了一個整型變量`runningTotal`(初始為0) 用來存儲當(dāng)前跑步總數(shù)田巴。 該值通過`incrementor`返回。

`makeIncrementor`有一個Int類型的參數(shù)挟秤,其外部命名為`forIncrement`壹哺, 內(nèi)部命名為`amount`,表示每次`incrementor`被調(diào)用時`runningTotal`將要增加的量艘刚。

`incrementor`函數(shù)用來執(zhí)行實(shí)際的增加操作斗躏。 該函數(shù)簡單地使`runningTotal`增加`amount`,并將其返回昔脯。

如果我們單獨(dú)看這個函數(shù)啄糙,會發(fā)現(xiàn)看上去不同尋常:

func incrementor() -> Int {

runningTotal += amount

return runningTotal

}

`incrementor`函數(shù)并沒有獲取任何參數(shù),但是在函數(shù)體內(nèi)訪問了`runningTotal`和`amount`變量云稚。這是因?yàn)槠渫ㄟ^捕獲在包含它的函數(shù)體內(nèi)已經(jīng)存在的`runningTotal`和`amount`變量而實(shí)現(xiàn)隧饼。

由于沒有修改`amount`變量,`incrementor`實(shí)際上捕獲并存儲了該變量的一個副本静陈,而該副本隨著`incrementor`一同被存儲燕雁。

然而,因?yàn)槊看握{(diào)用該函數(shù)的時候都會修改`runningTotal`的值鲸拥,`incrementor`捕獲了當(dāng)前`runningTotal`變量的引用拐格,而不是僅僅復(fù)制該變量的初始值。捕獲一個引用保證了當(dāng)`makeIncrementor`結(jié)束時候并不會消失刑赶,也保證了當(dāng)下一次執(zhí)行`incrementor`函數(shù)時捏浊,`runningTotal`可以繼續(xù)增加。

- 注意: Swift 會決定捕獲引用還是拷貝值撞叨。 您不需要標(biāo)注`amount`或者`runningTotal`來聲明在嵌入的`incrementor`函數(shù)中的使用方式金踪。 Swift 同時也處理`runingTotal`變量的內(nèi)存管理操作,如果不再被`incrementor`函數(shù)使用牵敷,則會被清除胡岔。

下面代碼為一個使用makeIncrementor的例子:

let incrementByTen = makeIncrementor(forIncrement: 10)

該例子定義了一個叫做`incrementByTen`的常量,該常量指向一個每次調(diào)用會加10的`incrementor`函數(shù)枷餐。 調(diào)用這個函數(shù)多次可以得到以下結(jié)果:

incrementByTen()

// 返回的值為10

incrementByTen()

// 返回的值為20

incrementByTen()

// 返回的值為30

如果您創(chuàng)建了另一個`incrementor`靶瘸,其會有一個屬于自己的獨(dú)立的ru`nningTotal`變量的引用。 下面的例子中,incrementBySevne捕獲了一個新的runningTotal變量怨咪,該變量和incrementByTen中捕獲的變量沒有任何聯(lián)系:

let incrementBySeven = makeIncrementor(forIncrement: 7)

incrementBySeven()

// 返回的值為7

incrementByTen()

// 返回的值為40

- 注意: 如果您將閉包賦值給一個類實(shí)例的屬性屋剑,并且該閉包通過指向該實(shí)例或其成員來捕獲了該實(shí)例,您將創(chuàng)建一個在閉包和實(shí)例間的強(qiáng)引用環(huán)惊暴。 Swift 使用捕獲列表來打破這種強(qiáng)引用環(huán)。更多信息趁桃,請參考 閉包引起的循環(huán)強(qiáng)引用辽话。

##閉包是引用類型(Closures Are Reference Types)

上面的例子中,`incrementBySeven`和`incrementByTen`是常量卫病,但是這些常量指向的閉包仍然可以增加其捕獲的變量值油啤。 這是因?yàn)楹瘮?shù)和閉包都是引用類型。

無論您將函數(shù)/閉包賦值給一個常量還是變量蟀苛,您實(shí)際上都是將常量/變量的值設(shè)置為對應(yīng)函數(shù)/閉包的引用益咬。 上面的例子中,`incrementByTen`指向閉包的引用是一個常量帜平,而并非閉包內(nèi)容本身幽告。

這也意味著如果您將閉包賦值給了兩個不同的常量/變量,兩個值都會指向同一個閉包:

let alsoIncrementByTen = incrementByTen

alsoIncrementByTen()

// 返回的值為50



# 類和結(jié)構(gòu)體本頁包含內(nèi)容:- 類和結(jié)構(gòu)體對比- 結(jié)構(gòu)體和枚舉是值類型- 類是引用類型- 類和結(jié)構(gòu)體的選擇- 集合(collection)類型的賦值與復(fù)制行為類和結(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)造體裆甩。為了在類和結(jié)構(gòu)體中實(shí)現(xiàn)各種功能冗锁,我們必須要嚴(yán)格按照常量、變量以及函數(shù)所規(guī)定的語法規(guī)則來定義屬性和添加方法嗤栓。與其他編程語言所不同的是冻河,Swift 并不要求你為自定義類和結(jié)構(gòu)去創(chuàng)建獨(dú)立的接口和實(shí)現(xiàn)文件。你所要做的是在一個單一文件中定義一個類或者結(jié)構(gòu)體茉帅,系統(tǒng)將會自動生成面向其它代碼的外部接口叨叙。注意: 通常一個類的實(shí)例被稱為對象。然而在Swift 中堪澎,類和結(jié)構(gòu)體的關(guān)系要比在其他語言中更加的密切擂错,本章中所討論的大部分功能都可以用在類和結(jié)構(gòu)體上。因此樱蛤,我們會主要使用實(shí)例而不是對象马昙。###類和結(jié)構(gòu)體對比Swift 中類和結(jié)構(gòu)體有很多共同點(diǎn)。共同處在于:- 定義屬性用于存儲值- 定義方法用于提供功能- 定義附屬腳本用于訪問值- 定義構(gòu)造器用于生成初始化值- 通過擴(kuò)展以增加默認(rèn)實(shí)現(xiàn)的功能- 符合協(xié)議以對某類提供標(biāo)準(zhǔn)功能####與結(jié)構(gòu)體相比刹悴,類還有如下的附加功能:- 繼承允許一個類繼承另一個類的特征- 類型轉(zhuǎn)換允許在運(yùn)行時檢查和解釋一個類實(shí)例的類型- 解構(gòu)器允許一個類實(shí)例釋放任何其所被分配的資源- 引用計(jì)數(shù)允許對一個類的多次引用注意: 結(jié)構(gòu)體總是通過被復(fù)制的方式在代碼中傳遞行楞,因此請不要使用引用計(jì)數(shù)。定義類和結(jié)構(gòu)體有著類似的定義方式土匀。我們通過關(guān)鍵字`class`和`struct`來分別表示類和結(jié)構(gòu)體子房,并在一對大括號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: 在你每次定義一個新類或者結(jié)構(gòu)體的時候,實(shí)際上你是有效地定義了一個新的 Swift 類型。因此請使用 `UpperCamelCase` 這種方式來命名(如 `SomeClass` 和`SomeStructure`等)证杭,以便符合標(biāo)準(zhǔn)Swift 類型的大寫命名風(fēng)格(如`String田度,Int`和`Bool`)。相反的解愤,請使用`lowerCamelCase`這種方式為屬性和方法命名(如`framerate`和`incrementCount`)镇饺,以便和類區(qū)分。

以下是定義結(jié)構(gòu)體和定義類的示例:

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名為`Resolution`的結(jié)構(gòu)體送讲,用來描述一個顯示器的像素分辨率奸笤。這個結(jié)構(gòu)體包含了兩個名為`width`和`height`的存儲屬性。存儲屬性是捆綁和存儲在類或結(jié)構(gòu)體中的常量或變量哼鬓。當(dāng)這兩個屬性被初始化為整數(shù)0的時候监右,它們會被推斷為Int類型。

在上面的示例中我們還定義了一個名為`VideoMode`的類异希,用來描述一個視頻顯示器的特定模式健盒。這個類包含了四個儲存屬性變量。第一個是分辨率称簿,它被初始化為一個新的`Resolution`結(jié)構(gòu)體的實(shí)例扣癣,具有`Resolution`的屬性類型。新`VideoMode`實(shí)例同時還會初始化其它三個屬性憨降,它們分別是搏色,初始值為`false`(意為`“non-interlaced video”`)的`interlaced`,回放幀率初始值為`0.0`的`frameRate`和值為可選`String`的`name`券册。`name`屬性會被自動賦予一個默認(rèn)值`nil`频轿,意為“沒有`name`值”,因?yàn)樗且粋€可選類型烁焙。

###類和結(jié)構(gòu)體實(shí)例

`Resolution`結(jié)構(gòu)體和`VideoMode`類的定義僅描述了什么是`Resolution`和`VideoMode`航邢。它們并沒有描述一個特定的分辨率(`resolution`)或者視頻模式(`video mode`)。為了描述一個特定的分辨率或者視頻模式骄蝇,我們需要生成一個它們的實(shí)例膳殷。

生成結(jié)構(gòu)體和類實(shí)例的語法非常相似:

let someResolution = Resolution()

let someVideoMode = VideoMode()

結(jié)構(gòu)體和類都使用構(gòu)造器語法來生成新的實(shí)例。構(gòu)造器語法的最簡單形式是在結(jié)構(gòu)體或者類的類型名稱后跟隨一個空括弧九火,如`Resolution()`或`VideoMode()`赚窃。通過這種方式所創(chuàng)建的類或者結(jié)構(gòu)體實(shí)例,其屬性均會被初始化為默認(rèn)值岔激。構(gòu)造過程章節(jié)會對類和結(jié)構(gòu)體的初始化進(jìn)行更詳細(xì)的討論勒极。

###屬性訪問

通過使用點(diǎn)語法(`dot syntax`),你可以訪問實(shí)例中所含有的屬性虑鼎。其語法規(guī)則是辱匿,實(shí)例名后面緊跟屬性名键痛,兩者通過點(diǎn)號`(.)`連接:

println("The width of someResolution is \(someResolution.width)")

// 輸出 "The width of someResolution is 0"

在上面的例子中,`someResolution.width`引用`someResolution`的`width`屬性匾七,返回`width`的初始值0絮短。

你也可以訪問子屬性,如`VideoMode`中`Resolution`屬性的`width`屬性:

println("The width of someVideoMode is \(someVideoMode.resolution.width)")

// 輸出 "The width of someVideoMode is 0"

你也可以使用點(diǎn)語法為屬性變量賦值:

someVideoMode.resolution.width = 1280

println("The width of someVideoMode is now \(someVideoMode.resolution.width)")

// 輸出 "The width of someVideoMode is now 1280"

注意: 與Objective-C語言不同的是昨忆,Swift 允許直接設(shè)置結(jié)構(gòu)體屬性的子屬性丁频。上面的最后一個例子,就是直接設(shè)置了`someVideoMode`中`resolution`屬性的`width`這個子屬性邑贴,以上操作并不需要重新設(shè)置`resolution`屬性席里。

結(jié)構(gòu)體類型的成員逐一構(gòu)造器(`Memberwise Initializers for structure Types`)

所有結(jié)構(gòu)體都有一個自動生成的成員逐一構(gòu)造器,用于初始化新結(jié)構(gòu)體實(shí)例中成員的屬性痢缎。新實(shí)例中各個屬性的初始值可以通過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)體不同胁勺,類實(shí)例沒有默認(rèn)的成員逐一構(gòu)造器世澜。構(gòu)造過程章節(jié)會對構(gòu)造器進(jìn)行更詳細(xì)的討論独旷。

###結(jié)構(gòu)體和枚舉是值類型

值類型被賦予給一個變量,常數(shù)或者本身被傳遞給一個函數(shù)的時候寥裂,實(shí)際上操作的是其的拷貝嵌洼。

在之前的章節(jié)中,我們已經(jīng)大量使用了值類型封恰。實(shí)際上麻养,在 `Swift` 中,所有的基本類型:整數(shù)(`Integer`)诺舔、浮點(diǎn)數(shù)(`floating-point`)鳖昌、布爾值(`Booleans`)、字符串(`string`)低飒、數(shù)組(`array`)和字典(`dictionaries`)许昨,都是值類型,并且都是以結(jié)構(gòu)體的形式在后臺所實(shí)現(xiàn)褥赊。

在 `Swift` 中糕档,所有的結(jié)構(gòu)體和枚舉都是值類型。這意味著它們的實(shí)例拌喉,以及實(shí)例中所包含的任何值類型屬性速那,在代碼中傳遞的時候都會被復(fù)制。

請看下面這個示例尿背,其使用了前一個示例中Resolution結(jié)構(gòu)體:

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

var cinema = hd

在以上示例中端仰,聲明了一個名為`hd`的常量,其值為一個初始化為全高清視頻分辨率(1920 像素寬田藐,1080 像素高)的`Resolution`實(shí)例榆俺。

然后示例中又聲明了一個名為`cinema`的變量售躁,其值為之前聲明的`hd`。因?yàn)閌Resolution`是一個結(jié)構(gòu)體茴晋,所以`cinema`的值其實(shí)是`hd`的一個拷貝副本陪捷,而不是`hd`本身。盡管`hd`和`cinema`有著相同的寬(`width`)和高(`height`)屬性诺擅,但是在后臺中市袖,它們是兩個完全不同的實(shí)例。

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

cinema.width = 2048

這里撮执,將會顯示cinema的width屬性確已改為了2048:

println("cinema is now? \(cinema.width) pixels wide")

// 輸出 "cinema is now 2048 pixels wide"

然而微峰,初始的hd實(shí)例中width屬性還是1920:

println("hd is still \(hd.width? ? ) pixels wide")

// 輸出 "hd is still 1920 pixels wide"

在將`hd`賦予給`cinema`的時候,實(shí)際上是將hd中所存儲的值(`values`)進(jìn)行拷貝,然后將拷貝的數(shù)據(jù)存儲到新的`cinema`實(shí)例中氓仲。結(jié)果就是兩個完全獨(dú)立的實(shí)例碰巧包含有相同的數(shù)值晦鞋。由于兩者相互獨(dú)立,因此將`cinema`的`width`修改為2048并不會影響hd中的寬(`width`)仗扬。

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 {

println("The remembered direction is still .West")

}

// 輸出 "The remembered direction is still .West"

上例中`rememberedDirection`被賦予了`currentDirection`的值(`value`),實(shí)際上它被賦予的是值(`value`)的一個拷貝蕾额。賦值過程結(jié)束后再修改`currentDirection`的值并不影響`rememberedDirection`所儲存的原始值(`value`)的拷貝早芭。

###類是引用類型

與值類型不同,引用類型在被賦予到一個變量诅蝶、常量或者被傳遞到一個函數(shù)時退个,操作的是引用,其并不是拷貝调炬。因此语盈,引用的是已存在的實(shí)例本身而不是其拷貝。

請看下面這個示例筐眷,其使用了之前定義的VideoMode類:

let tenEighty = VideoMode()

tenEighty.resolution = hd

tenEighty.interlaced = true

tenEighty.name = "1080i"

tenEighty.frameRate = 25.0

以上示例中黎烈,聲明了一個名為`tenEighty`的常量,其引用了一個`VideoMode`類的新實(shí)例匀谣。在之前的示例中照棋,這個視頻模式(`video mode`)被賦予了`HD`分辨率(`1920*1080`)的一個拷貝(`hd`)。同時設(shè)置為交錯(`interlaced`),命名為`“1080i”`武翎。最后烈炭,其幀率是25.0幀每秒。

然后宝恶,`tenEighty` 被賦予名為`alsoTenEighty`的新常量符隙,同時對`alsoTenEighty`的幀率進(jìn)行修改:

let alsoTenEighty = tenEighty

alsoTenEighty.frameRate = 30.0

因?yàn)轭愂且妙愋团客保訿tenEight`和`alsoTenEight`實(shí)際上引用的是相同的`VideoMode`實(shí)例。換句話說霹疫,它們是同一個實(shí)例的兩種叫法拱绑。

下面,通過查看`tenEighty`的`frameRate`屬性丽蝎,我們會發(fā)現(xiàn)它正確的顯示了基本`VideoMode`實(shí)例的新幀率猎拨,其值為30.0:

println("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((`constants`)而不是變量。然而你依然可以改變`tenEighty.frameRate`和`alsoTenEighty.frameRate`,因?yàn)檫@兩個常量本身不會改變屠阻。它們并不存儲這個`VideoMode`實(shí)例红省,在后臺僅僅是對`VideoMode`實(shí)例的引用。所以国觉,改變的是被引用的基礎(chǔ)`VideoMode`的`frameRate`參數(shù)吧恃,而不改變常量的值。

###恒等運(yùn)算符

因?yàn)轭愂且妙愋吐榫鳎锌赡苡卸鄠€常量和變量在后臺同時引用某一個類實(shí)例痕寓。(對于結(jié)構(gòu)體和枚舉來說,這并不成立针饥。因?yàn)樗鼈冏鳛橹殿愋统С椋诒毁x予到常量需频、變量或者傳遞到函數(shù)時丁眼,其值總是會被拷貝。)

如果能夠判定兩個常量或者變量是否引用同一個類實(shí)例將會很有幫助昭殉。為了達(dá)到這個目的苞七,Swift 內(nèi)建了兩個恒等運(yùn)算符:

等價于 ( === )

不等價于 ( !== )

以下是運(yùn)用這兩個運(yùn)算符檢測兩個常量或者變量是否引用同一個實(shí)例:

if tenEighty === alsoTenEighty {

println("tenEighty and alsoTenEighty refer to the same Resolution instance.")

}

//輸出 "tenEighty and alsoTenEighty refer to the same Resolution instance."

請注意“等價于"(用三個等號表示,`===`) 與“等于"(用兩個等號表示挪丢,`==`)的不同:

- “等價于”表示兩個類類型(class type)的常量或者變量引用同一個類實(shí)例蹂风。

- “等于”表示兩個實(shí)例的值“相等”或“相同”,判定時要遵照類設(shè)計(jì)者定義定義的評判標(biāo)準(zhǔn)乾蓬,因此相比于“相等”惠啄,這是一種更加合適的叫法。

當(dāng)你在定義你的自定義類和結(jié)構(gòu)體的時候任内,你有義務(wù)來決定判定兩個實(shí)例“相等”的標(biāo)準(zhǔn)撵渡。在章節(jié)運(yùn)算符函數(shù)(Operator Functions)中將會詳細(xì)介紹實(shí)現(xiàn)自定義“等于”和“不等于”運(yùn)算符的流程。

###指針

如果你有 C死嗦,C++ 或者 Objective-C 語言的經(jīng)驗(yàn)趋距,那么你也許會知道這些語言使用指針來引用內(nèi)存中的地址。一個 Swift 常量或者變量引用一個引用類型的實(shí)例與 C 語言中的指針類似越除,不同的是并不直接指向內(nèi)存中的某個地址节腐,而且也不要求你使用星號(*)來表明你在創(chuàng)建一個引用外盯。Swift 中這些引用與其它的常量或變量的定義方式相同。

###類和結(jié)構(gòu)體的選擇

在你的代碼中翼雀,你可以使用類和結(jié)構(gòu)體來定義你的自定義數(shù)據(jù)類型饱苟。

然而,結(jié)構(gòu)體實(shí)例總是通過值傳遞狼渊,類實(shí)例總是通過引用傳遞掷空。這意味兩者適用不同的任務(wù)。當(dāng)你在考慮一個工程項(xiàng)目的數(shù)據(jù)構(gòu)造和功能的時候囤锉,你需要決定每個數(shù)據(jù)構(gòu)造是定義成類還是結(jié)構(gòu)體坦弟。

按照通用的準(zhǔn)則,當(dāng)符合一條或多條以下條件時官地,請考慮構(gòu)建結(jié)構(gòu)體:

- 結(jié)構(gòu)體的主要目的是用來封裝少量相關(guān)簡單數(shù)據(jù)值酿傍。

- 有理由預(yù)計(jì)一個結(jié)構(gòu)體實(shí)例在賦值或傳遞時,封裝的數(shù)據(jù)將會被拷貝而不是被引用驱入。

- 任何在結(jié)構(gòu)體中儲存的值類型屬性赤炒,也將會被拷貝,而不是被引用亏较。

- 結(jié)構(gòu)體不需要去繼承另一個已存在類型的屬性或者行為莺褒。

合適的結(jié)構(gòu)體候選者包括:

- 幾何形狀的大小,封裝一個width屬性和height屬性雪情,兩者均為Double類型遵岩。

- 一定范圍內(nèi)的路徑,封裝一個start屬性和length屬性巡通,兩者均為Int類型尘执。

- 三維坐標(biāo)系內(nèi)一點(diǎn),封裝x宴凉,y和z屬性誊锭,三者均為Double類型。

在所有其它案例中弥锄,定義一個類丧靡,生成一個它的實(shí)例,并通過引用來管理和傳遞籽暇。實(shí)際中温治,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,而非結(jié)構(gòu)體图仓。

###集合(Collection)類型的賦值和拷貝行為

Swift 中字符串(`String`),數(shù)組(`Array`)和字典(`Dictionary`)類型均以結(jié)構(gòu)體的形式實(shí)現(xiàn)罐盔。這意味著`String,Array救崔,Dictionary`類型數(shù)據(jù)被賦值給新的常量(或變量)惶看,或者被傳入函數(shù)(或方法)中時捏顺,它們的值會發(fā)生拷貝行為(值傳遞方式)。

`Objective-C`中字符串(`NSString`),數(shù)組(`NSArray`)和字典(`NSDictionary`)類型均以類的形式實(shí)現(xiàn)纬黎,這與`Swfit`中以值傳遞方式是不同的幅骄。`NSString,NSArray本今,NSDictionary`在發(fā)生賦值或者傳入函數(shù)(或方法)時拆座,不會發(fā)生值拷貝,而是傳遞已存在實(shí)例的引用冠息。

注意: 以上是對于數(shù)組挪凑,字典,字符串和其它值的拷貝的描述逛艰。 在你的代碼中躏碳,拷貝好像是確實(shí)是在有拷貝行為的地方產(chǎn)生過。然而散怖,在 `Swift` 的后臺中菇绵,只有確有必要,實(shí)際(`actual`)拷貝才會被執(zhí)行镇眷。`Swift` 管理所有的值拷貝以確保性能最優(yōu)化的性能咬最,所以你也沒有必要去避免賦值以保證最優(yōu)性能。(實(shí)際賦值由系統(tǒng)管理優(yōu)化)

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