类和结构体(Classes & Structures)

目录

  • 类和结构体对比
  • 结构体和枚举是值类型
  • 类是引用类型
  • 字符串、数组和字典类型的赋值与复制行为

类和结构体对比

Swift 中类和结构体有很多共同点。共同处在于:
  • 定义属性用于存储值
  • 定义方法用于提供功能
  • 定义下标操作使得可以通过下标语法来访问实例所包含的值
  • 定义构造器用于生成初始化值
  • 通过扩展以增加默认实现的功能
  • 实现协议以提供某种标准功能
与结构体相比,类还有如下的附加功能:
  • 继承允许一个类继承另一个类的特征
  • 类型转换允许在运行时检查和解释一个类实例的类型
  • 析构器允许一个类实例释放任何其所被分配的资源
  • 引用计数允许对一个类的多次引用
定义语法

通过关键字 ** * class 和 struct * ** 来分别表示类和结构体,并在一对大括号中定义它们的具体内容:
** 每次定义一个新类或结构体时,实际上是定义了一个新的Swift类型,所以要注意命名规则。Swift 编码规范看这里 **

//描述一个显示器的像素分辨率
struct Resolution {
    var width = 0
    var height = 0
}

//用来描述一个视频显示器的特定模式
class VideoMode {
    var resolution = Resolution()
    var interlaced = false
    var frameRate = 0.0
    var name: String?
}
类和结构体实例

Resolution结构体 和 VideoMode 类的定义仅描述了什么是Resolution和VideoMode。并没有描述一个特定的分辨率(resolution) 或者一个视频模式(video mode)。为了描述一个特定的分辨率或者一个视频模式,需要生成他们各自的实例:

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

结构体和类都使用构造器语法来生成新的实例。构造器的最简单形式就是在结构体或类的类型名称后面跟随一对空括号。通过这种方式创建的结构体或类实例,其属性均会被初始化为默认值。

属性访问

可以通过点语法访问实例属性。这个比较容易,下面是例子:

//访问属性
print("The width of someResolution is \(someResolution.width)")
print("The width of someVideoMode is \(someVideoMode.resolution.width)")

//为变量属性赋值
someVideoMode.resolution.width = 1280
print("The width of someVideoMode is now \(someVideoMode.resolution.width)")
结构体类型的成员逐一构造器

所有的结构体都有一个自动生成的成员逐一构造器,用于初始化新结构体实例中成员的属性,然而类实例并没有默认的成员逐一构造器:
let vga = Resolution(width: 640, height: 480)

结构体和枚举是值类型

** 值类型被赋予给一个变量、常量或者被传递给一个函数时,其值会被拷贝。 **
实际上,在Swift中,所有的基本类型:整数( Integer )、浮点数( floating-point )、布尔值( Boolean )、字符串( String )、数组( Array ) 和 字典( Dictionary )都是值类型,并且在底层都是以结构体的形式实现。
另外,Swift中所有的结构体和枚举都是值类型。

用一个例子来解释一下值类型:

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

上面两句代码中,第一句声明了一个名为hd的常量,其值是一个Resolution实例。
然后有声明了一个名为cinema的变量,并把hd赋值给它。因为Resolution是一个结构体,所以cinema的值其实是hd的一个拷贝副本,而不是hd本身。即它们是完全不同的两个实例。下图是创建过程:

类和结构体(Classes & Structures)_第1张图片
hd 和 cinema为完全不同的两个实例

在将 hd 赋予给 cinema 的时候,实际上是将 hd 中存储的值进行拷贝,然后将拷贝的数据存储到新的 cinema 实例中。
由于两者相互独立,所以无论修改谁的值,另外一个实例都不会受到影响。下面修改一下 cinema 的 width:

 cinema.width = 2048 
print(cinema.width)
// 2048

此时,hd 实例中的 width 还是1920.

print(hd.width)
//1920 

枚举也遵循相同的行为准则,就不举例了。

类是引用类型

引用类型在被赋予到一个变量、常量或被传给一个函数时,其值不会被拷贝。因此,引用的是已存在的实例本身而不是它的拷贝。下面是例子:

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

let alsoTenEight = tenEighty
alsoTenEight.frameRate = 30.0

** 例子解释:** 先是声明了一个名为 tenEighty 的常量,引用了一个 VideoMode 类的新实例。然后对实例的各个属性进行了赋值。
然后,把 tenEighty 赋值给 一个名为 alsoTenEight 的常量,同时对其中的一个属性进行了修改。
因为类是引用类型,所以 tenEighty 和 alsoTenEight 引用的是相同的 VideoMode 实例。如下图所示:

类和结构体(Classes & Structures)_第2张图片
tenEighty 和 alsoTenEight 引用的是相同的 VideoMode 实例

此时来打印一下 tenEighty 的属性 frameRate 的值(应该为30):

print(tenEighty.frameRate)
// 30.0

恩!不负众望。
** 上面的例子中,tenEighty 和 alsoTenEight 被声明为常量。然而依然可以改变 tenEighty.frameRate 和 alsoTenEight.frameRate,因为 tenEighty 和 alsoTenEight 这两个常量的值并未改变。改变的是被引用的 VideoMode 的frameRate 的值,而不是引用 VideoMode 的常量的值 **

恒等运算符

因为类是引用类型,有可能有多个常量或变量同时引用同一个类实例。为了能够判断两个常量或变量是否引用同一个类实例,Swift內建了两个恒等运算符:

  • 等价于(===)
  • 不等价于(!==)
    举个例子:
if tenEighty === alsoTenEight {
    print("tenEighty and alsoTenEighty refer to the same Resolution instance")
}
//tenEighty and alsoTenEighty refer to the same Resolution instance

** 要注意,“等价于(===)” 和 “等于(==)” 的不同: **

  • “等价于” 表示两个类类型(class type)的常量或者变量引用同一个类实例
  • “等于” 表示两个实例的值“相等”或“相同”。

字符串、数组和字典类型的赋值与复制行为

  • ** 在Swift中 **,有许多类型,如 String、Array和 Dictionary类型均已结构体的形式实现。这意味着,被赋值给新的常量或变量,或者被传给函数或方法时,它们的值会被拷贝。
  • ** Objective-C 中 **,NSString、NSArray和 NSDictionary类型均以类的形式实现。它们在被赋值或者传入函数或方法时,不会发生值拷贝,而是传递现有实例的引用。
NOTE

** Swift 在幕后只在绝对必要时才执行实际的拷贝。Swift 管理所有的值拷贝以确保性能优化。所以没必要回避赋值来保证性能最优化 **

** * 利益相关:正在学习《The Swift Programming Language》...... * **

你可能感兴趣的