Swift面试题解

面试题

基础

• 1、class和struct的区别

• 2、不通过继承，代码服用（共享）的方式有哪些

• 3、Set独有的方法有哪些？

• 4、实现一个min函数，返回两个元素较小的元素

• 5、map、filter、reduce的作用

• 6、map和flatmap的区别

• 7、什么是copy on write

• 8、如何获取当前代码的函数名和行号

• 9、如何声明一个只能被类conform的protocol

• 10、guard使用场景

• 11、defer使用场景

• 12、String 与 NSString 的关系与区别

• 13、怎么获取一个String的长度

• 14、如何截取String的某段字符串

• 15、throws和rethrows的用法与作用

• 16、try?和try!是什么意思

• 17、associatedtype的作用

• 18、什么时候使用final

• 19、public 和 open 的区别

• 20、声明一个只有一个参数没有返回值闭包的别名

• 21、self的使用场景

• 22、dynamic的作用

• 23、什么时候使用@objc

• 24、Optional（可选型）是用什么实现的

• 25、如何自定义下标获取

• 26、??的作用

• 27、lazy的作用

• 28、一个类型表示选项，可以同时表示有几个选项选中（类似UIViewAnimationOptions），用什么类型表示

• 29、inout的作用

• 30、Error如果要兼容NSError需要做什么操作

• 31、下面的代码都用了哪些语法糖

  1, 2, 3].map{ $0 * 2 }
  

• 32、什么是高阶函数

• 33、如何解决引用循环

• 34、下面的代码会不会崩溃，说出原因

  var mutableArray = [1,2,3]
  for _ in mutableArray {
    mutableArray.removeLast()
  }
  

• 35、给集合中元素是字符串的类型增加一个扩展方法，应该怎么声明

• 36、定义静态方法时关键字static和class有什么区别

高级

• 37、一个Sequence的索引是不是一定从0开始？

• 38、数组都实现了哪些协议

• 39、如何自定义模式匹配

• 40、autoclosure的作用

• 41、编译选项whole module optmization优化了什么

• 42、下面代码中mutating的作用是什么

  struct Person {
    var name: String {
        mutating get {
            return store
        }
      }
  }
  

• 43、如何让自定义对象支持字面量初始化

• 44、dynamic framework和static framework的区别是什么

哲学部分

• 45、为什么数组索引越界会崩溃，而字典用下标取值时key没有对应值的话返回的是nil不会崩溃。
• 46、一个函数的参数类型只要是数字（Int、Float）都可以，要怎么表示。

解答部分

1、class 和 struct 的区别

class为类，struct为结构体，类是引用类型，结构体为值类型，结构体不可以继承

2、不通过继承，代码复用（共享）的方式有哪些

扩展、全局函数

3、Set 独有的方法有哪些？

// 定义一个 set
let setA: Set = [1, 2, 3, 4, 4]// {1, 2, 3, 4}, 顺序可能不一致, 同一个元素只有一个值
let setB: Set = [1, 3, 5, 7, 9]// {1, 3, 5, 7, 9}
// 取并集 A | B
let setUnion = setA.union(setB)// {1, 2, 3, 4, 5, 7, 9}
// 取交集 A & B
let setIntersect = setA.intersection(setB)// {1, 3}
// 取差集 A - B
let setRevers = setA.subtracting(setB) // {2, 4}
// 取对称差集, A XOR B = A - B | B - A
let setXor = setA.symmetricDifference(setB) //{2, 4, 5, 7, 9}

A B集合.png

A并B A | B.png

A与B交集 A&B.png

A B差集 A - B.png

A B对称差集 A XOR B.png

4、实现一个 min 函数，返回两个元素较小的元素

func myMin(_ a: T, _ b: T) -> T {
    return a < b ? a : b
}
myMin(1, 2)

5、map、filter、reduce 的作用

map用于映射，可以将一个列表转换为另一个列表

[1, 2, 3].map{"\($0)"}// 数字数组转换为字符串数组
["1", "2", "3"]

filter用于过滤，可以筛选出想要的元素

[1, 2, 3].filter{$0 % 2 == 0} // 筛选偶数
// [2]

reduce合并

[1, 2, 3].reduce(""){$0 + "\($1)"}// 转换为字符串并拼接
// "123"

组合示例

(0 ..< 10).filter{$0 % 2 == 0}.map{"\($0)"}.reduce(""){$0 + $1}
// 02468

详解：Swift中 Map,Flatmap,Filter,Reduce的用法

6、map 与 flatmap 的区别

flatmap 有两个实现函数实现,
public func flatMap(_ transform: (Element) throws -> ElementOfResult?) rethrows -> [ElementOfResult]
这个方法，中间的函数返回值为一个可选值，而flatmap会丢掉那些返回值为nil的值，例如：

["1", "@", "2", "3", "a"].flatMap{Int($0)}
// [1, 2, 3]
["1", "@", "2", "3", "a"].map{Int($0) ?? -1}
//[Optional(1), nil, Optional(2), Optional(3), nil]

另一个实现
public func flatMap(_ transform: (Element) throws -> SegmentOfResult) rethrows -> [SegmentOfResult.Iterator.Element] where SegmentOfResult : Sequence
中间的函数，返回值为一个数组，而这个flapmap返回的对象则是一个与自己元素类型相同的数组

func someFunc(_ array:[Int]) -> [Int] {
    return array
}
[[1], [2, 3], [4, 5, 6]].map(someFunc)
// [[1], [2, 3], [4, 5, 6]]
[[1], [2, 3], [4, 5, 6]].flatMap(someFunc)
// [1, 2, 3, 4, 5, 6]

其实这个实现，相当于是在使用map之后，再将各个数组拼起来一样的。

[[1], [2, 3], [4, 5, 6]].map(someFunc).reduce([Int]()) {$0 + $1}
// [1, 2, 3, 4, 5, 6]

7、什么是 copy on write时候

写时复制，指的是swift中的值类型，并不会在一开始赋值的时候就去复制，至于在需要修改的时候才去复制。如下代码：

var array3 = ["lihua", "liming"]
var array4 = array3

array3.append("xiaowang")
array4

这段代码执行后，array3变成了["lihua", "liming", "xiaowang"]，而array4还是["lihua", "liming"]。这就是结构体和类的最大区别。

详解：《Advanced Swift》笔记：在Swift结构体中实现写时复制

8、如何获取当前代码的函数名和行号

#file用于获取当前文件文件名
#line用于获取当前行号
#column用于获取当前列编号
#function用于获取当前函数名
以上这些都是特殊的字面量，多用于调试输出日志
具体可以看这里apple文档。
https://developer.apple.com/library/content/documentation/Swift/Conceptual/Swift_Programming_Language/Expressions.html

9、如何声明一个只能被类conform的protocol

声明协议的时候，加一个class即可，如

protocol SomeClassProtocl: class {
    func someFunction()
}

10、guard 使用场景

guard和if类似，不同的是，guard总是有一个else语句，如果表达式是假或者值绑定失败的时候，会执行else语句，且在else语句中一定要停止函数调用

guard 1 + 1 == 2 else {
    fatalError("something wrong")
}

常用使用场景为, 用户登录的时候, 验证用户是否有输入用户名密码等

guard let userName = self.userNameTextField.text,
  let password = self.passwordTextField.text else {
    return
}

11、defer使用场景

defer语句块中的代码，会在当前作用域结束前调用，常用场景如异常退出后，关闭数据库连接。

func someQuery() -> ([Result], [Result]){
    let db = DBOpen("xxx")
    defer {
        db.close()
    }
    guard results1 = db.query("query1") else {
        return nil
    }
    guard results2 = db.query("query2") else {
        return nil
    }
    return (results1, results2)
}

需要注意的是, 如果有多个 defer, 那么后加入的先执行

func someDeferFunction() {
    defer {
        print("\(#function)-end-1-1")
        print("\(#function)-end-1-2")
    }
    defer {
        print("\(#function)-end-2-1")
        print("\(#function)-end-2-2")
    }
    if true {
        defer {
            print("if defer")
        }
        print("if end")
    }
    print("function end")
}
someDeferFunction()
// 输出
// if end
// if defer
// function end
// someDeferFunction()-end-2-1
// someDeferFunction()-end-2-2
// someDeferFunction()-end-1-1
// someDeferFunction()-end-1-2

12、String 与 NSString 的关系与区别

NSString与String之间可以随意转换，

let someString = "123"
let someNSString = NSString(string: "n123")
let strintToNSString = someString as NSString
let nsstringToString = someNSString as String

String是结构体，值类型，NSString是类，引用类型。
通常，没必要使用NSString类，除非你要使用一些特有方法，例如使用pathExtension属性。

13、怎么获取一个 String 的长度

不考虑编码，只是想知道字符的数量，用characters.count

"hello".characters.count // 5
"你好".characters.count // 2
"こんにちは".characters.count // 5

如果想知道在某个编码下占多少个字节，可以用

"hello".lengthOfBytes(using: .ascii) // 5
"hello".lengthOfBytes(using: .unicode) // 10
"你好".lengthOfBytes(using: .unicode) // 4
"你好".lengthOfBytes(using: .utf8) // 6
"こんにちは".lengthOfBytes(using: .unicode) // 10
"こんにちは".lengthOfBytes(using: .utf8) // 15

14、如何截取String的某段字符串

swift 中, 有三个取子串函数,
substring:to，substring:from，substring:with

let simpleString = "Hello, world"
simpleString.substring(to: simpleString.index(simpleString.startIndex, offsetBy: 5))
// hello
simpleString.substring(from: simpleString.index(simpleString.endIndex, offsetBy: -5))
// world
simpleString.substring(with: simpleString.index(simpleString.startIndex, offsetBy: 5) ..< simpleString.index(simpleString.endIndex, offsetBy: -5))
// ,

使用起来略微麻烦，具体用法可以参考这篇文章：Swift 3 中String 的取子串

15、throws 和 rethrows 的用法与作用

throws用在函数上，表示这个函数会抛出错误。
有两种情况会抛出错误，一种是直接使用throw抛出，另一种是调用其他抛出异常的函数时，直接使用try xx没有处理异常。如下：

enum DivideError: Error {
    case EqualZeroError;
}
func divide(_ a: Double, _ b: Double) throws -> Double {
    guard b != Double(0) else {
        throw DivideError.EqualZeroError
    }
    return a / b
}
func split(pieces: Int) throws -> Double {
    return try divide(1, Double(pieces))
}

rethrows与throws类似，不过只适用于参数中有函数，且函数会抛出异常的情况，rethrows可以用throws替换，反过来不行，如下：

func processNumber(a: Double, b: Double, function: (Double, Double) throws -> Double) rethrows -> Double {
    return try function(a, b)
}

16、try？ 和 try！是什么意思

这两个都用于处理可抛出异常的函数，使用这两个关键字可以不用写do catch。
区别在于try?在用于处理可抛出异常函数时，如果函数抛出异常，则返回nil，否则返回函数返回值的可选值，如：

print(try? divide(2, 1))
// Optional(2.0)
print(try? divide(2, 0))
// nil

而 try! 则在函数抛出异常的时候崩溃, 否则则返会函数返回值, 相当于(try? xxx)!, 如:

print(try! divide(2, 1))
// 2.0
print(try! divide(2, 0))
// 崩溃

17、associatedtype 的作用

简单来说就是protocol使用的泛型
例如定义一个列表协议

protocol ListProtcol {
    associatedtype Element
    func push(_ element:Element)
    func pop(_ element:Element) -> Element?
}

实现协议的时候，可以使用typealias指定为特定的类型，也可以自动推断，如

class IntList: ListProtcol {
    typealias Element = Int // 使用 typealias 指定为 Int
    var list = [Element]()
    func push(_ element: Element) {
        self.list.append(element)
    }
    func pop(_ element: Element) -> Element? {
        return self.list.popLast()
    }
}
class DoubleList: ListProtcol {
    var list = [Double]()
    func push(_ element: Double) {// 自动推断
        self.list.append(element)
    }
    func pop(_ element: Double) -> Double? {
        return self.list.popLast()
    }
}

使用泛型也可以

class AnyList: ListProtcol {
    var list = [T]()
    func push(_ element: T) {
        self.list.append(element)
    }
    func pop(_ element: T) -> T? {
        return self.list.popLast()
    }
}

可以使用where字句限定Element类型，如：

extension ListProtcol where Element == Int {
    func isInt() ->Bool {
        return true
    }
}

18、什么时候使用final

final 用于限制继承和重写. 如果只是需要重写某一个属性，只需要在某一个属性前加一个 final.
如果需要限制整个类无法被继承, 那么可以在类名之前加一个final。

19、public 和 open 的区别

这两个都用于在模块中声明需要对外界暴露的函数，区别在于，public修饰的类，在模块外无法继承，而open则可以任意继承，公开度来说，public<open。

20、声明一个只有一个参数没有返回值闭包的别名

可以通过typealias来声明一个没有返回值也就是返回值为Void的闭包。

typealias SomeClosuerType = (String) -> (Void)
let someClosuer: SomeClosuerType = { (name: String) in
    print("hello,", name)
}
someClosuer("world")
// hello, world

21、Self 的使用场景

Self通常在协议中使用，用来表示实现者或者实现者的子类类型。
例如，定义一个复制的协议

protocol CopyProtocol {
    func copy() -> Self
}

如果是结构体去实现，要将Self换位具体的类型

struct SomeStruct: CopyProtocol {
    let value: Int
    func copySelf() -> SomeStruct {
        return SomeStruct(value: self.value)
    }
}

如果是类去实现，则有点复杂，需要有一个required初始化方法，具体可以看这篇文章接口和类方法中的 SELF。

class SomeCopyableClass: CopyProtocol {
    func copySelf() -> Self {
        return type(of: self).init()
    }
    required init(){}
}

22、dynamic的作用

由于swift是一个静态语言，所以没有Objective-C中的消息发送这些动态机制，dynamic的作用就是让swift 代码也能有 Objective-C 中的动态机制, 常用的地方就是 KVO 了, 如果要监控一个属性, 则必须要标记为 dynamic, 可以参考这篇文章Swift 下的 KVO , KVC

23、什么时候使用@objc

@objc用途是为了在Objective-C 和 Swift 混编的时候, 能够正常调用 Swift 代码. 可以用于修饰类, 协议, 方法, 属性.
常用的地方是在定义delegate协议中，会将协议中的部分方法声明为可选方法，需要用到@objc。

@objc protocol OptionalProtocol {
    @objc optional func optionalFunc()
    func normalFunc()
}
class OptionProtocolClass: OptionalProtocol {
    func normalFunc() {
    }
}
let someOptionalDelegate: OptionalProtocol = OptionProtocolClass()
someOptionalDelegate.optionalFunc?()

24、Optional（可选型）是用什么实现的

Optional是一个泛型枚举。
大致定义如下：

enum Optional {
  case none
  case some(Wrapped)
}

除了使用let someValue: Int? = nil之外，还可以使用let optional1: Optional = nil来定义。

25、如何自定义下标获取

实现subscript即可，如

extension AnyList {
    subscript(index: Int) -> T{
        return self.list[index]
    }
    subscript(indexString: String) -> T?{
        guard let index = Int(indexString) else {
            return nil
        }
        return self.list[index]
    }
}

索引除了数字之外，其他类型也是可以的

26、??的作用

可选值的默认值, 当可选值为nil 的时候, 会返回后面的值. 如
let someValue = optional1 ?? 0

27、lazy的作用

懒加载，当属性要使用的时候，才去完成初始化。如：

class LazyClass {
    lazy var someLazyValue: Int = {
        print("lazy init value")
        return 1
    }()
    var someNormalValue: Int = {
        print("normal init value")
        return 2
    }()
}
let lazyInstance = LazyClass()
print(lazyInstance.someNormalValue)
print(lazyInstance.someLazyValue)
// 打印输出
// normal init value
// 2
// lazy init value
// 1

28、一个类型表示选项，可以同时表示有几个选项选中（类似 UIViewAnimationOptions ），用什么类型表示

需要实现OptionSet，一般使用struct实现。由于OptionSet要求一个不可失败的init(rawValue:)构造器，而枚举无法做到这一点（枚举的原始值构造器是可失败的，而且有些组合值，是没办法用一个枚举值表示的）。

struct SomeOption: OptionSet {
    let rawValue: Int
    static let option1 = SomeOption(rawValue: 1 << 0)
    static let option2 =  SomeOption(rawValue:1 << 1)
    static let option3 =  SomeOption(rawValue:1 << 2)
}
let options: SomeOption = [.option1, .option2]

29、inout 的作用

输入输出参数，如：

func swap( a: inout Int, b: inout Int) {
    let temp = a
    a = b
    b = temp
}
var a = 1
var b = 2
print(a, b)// 1 2
swap(a: &a, b: &b)
print(a, b)// 2 1

30、Error 如果要兼容 NSError 需要做什么操作

其实直接转换就可以, 例如 SomeError.someError as NSError 但是这样没有错误码, 描述等等, 如果想和 NSError 一样有这些东西, 只需要实现LocalizedError和CustomNSError协议，有些方法有默认实现，可以略过，如：

enum SomeError: Error, LocalizedError, CustomNSError {
    case error1, error2
    public var errorDescription: String? {
        switch self {
        case .error1:
            return "error description error1"
        case .error2:
            return "error description error2"
        }
    }
    var errorCode: Int {
        switch self {
        case .error1:
            return 1
        case .error2:
            return 2
        }
    }
    public static var errorDomain: String {
        return "error domain SomeError"
    }
    public var errorUserInfo: [String : Any] {
        switch self {
        case .error1:
            return ["info": "error1"]
        case .error2:
            return ["info": "error2"]
        }
    }
}
print(SomeError.error1 as NSError)
// Error Domain=error domain SomeError Code=1 "error description error1" UserInfo={info=error1}

31、下面的代码都用了哪些语法糖

[1, 2, 3].map{ $0 * 2 }
[1, 2, 3]，Array实现的ExpressibleByArrayLitera协议，用于接收数组的字面值。map{xxx}使用了闭包作为最后一个参数时，可以直接写在调用后面，而且，如果是唯一参数的话，圆括号也可以省略。
闭包没有声明函数参数，返回值类型，数量，依靠的是闭包类型的自动推断。
闭包中语句只有一句时，自动将这一句的结果作为返回值。
&0在没有声明参数列表的时候，第一个参数名称为$0，后续参数以此类推。

32、什么是高阶函数

一个函数如果可以以某一个函数作为参数，或者是返回值，那么这个函数就称之为高阶函数，如：map，reduce，filter。

33、如何解决引用循环

• 1、转换为值类型，只有类会存在引用循环，所以如果能不用类，是可以解决引用循环的。
• 2、delegate使用weak属性。
• 3、闭包中，对有可能发生循环引用的对象，使用weak或者unowned修饰。

34、下面的代码会不会崩溃，说出原因

var mutableArray = [1,2,3]
for _ in mutableArray {
  mutableArray.removeLast()
}

不会，原理不清楚，就算是把removeLast()，换成removeAll()，这个循环也会执行三次，估计是在一开始，for _ in就对mutableArray进行了一次值捕获，而Array是一个值类型，removeLast()并不能修改捕获的值。

35、给集合中元素是字符串的类型增加一个扩展方法，应该怎么声明

使用where子句，限制Element为String。

extension Array where Element == String {
    var isStringElement:Bool {
        return true
    }
}
["1", "2"].isStringElement
//[1, 2].isStringElement// error

36、定义静态方法时关键字static和class有什么区别

static定义的方法不可以被子类继承,class则可以

class AnotherClass {
    static func staticMethod(){}
    class func classMethod(){}
}
class ChildOfAnotherClass: AnotherClass {
    override class func classMethod(){}
    //override static func staticMethod(){}// error
}

37、一个Sequence的索引是不是一定从0开始？

不一定，两个for in并不能保证都是从0开始，并且输出结果一致，官方文档如下

Repeated Access
The Sequence protocol makes no requirement on conforming types regarding
whether they will be destructively consumed by iteration. As a
consequence, don't assume that multiple for-in loops on a sequence
will either resume iteration or restart from the beginning:

for element in sequence {
if ... some condition { break }
}

for element in sequence {
// No defined behavior
}

有些同学可能还是不太理解，我写了一个demo当做参考

class Countdown: Sequence, IteratorProtocol {
var count: Int
init(count: Int) {
self.count = count
}
func next() -> Int? {
if count == 0 {
return nil
} else {
defer { count -= 1 }
return count
}
}
}

var countDown = Countdown(count: 5)
print("begin for in 1")
for c in countDown {
print(c)
}
print("end for in 1")
print("begin for in 2")
for c in countDown {
print(c)
}
print("end for in 2")

最后输出的结果是

begin for in 1
5
4
3
2
1
end for in 1
begin for in 2
end for in 2

很鸣谢，第二次没有输出任何结果，原因就是在第二次`for in`的时候，并没有将`count`重置。

###38、数组都实现了哪些协议
`MutableCollection`，实现了可修改的数组，如`a[1] = 2`。
`ExpressibleByArrayLiteral`,实现了数组可以`[1, 2, 3]`这种字面值初始化的能力。

###39、如何自定义模式匹配
具体可以参考这篇文章[模式匹配](https://swifter.tips/pattern-match/)

###40、`autoclosure`的作用
自动闭包，会自动将某一个表达式封装为闭包，如

func autoClosureFunction(_ closure: @autoclosure () -> Int) {
closure()
}
autoClosureFunction(1)

详细可以参考这篇文章[@AUTOCLOSURE 和 ??](https://swifter.tips/autoclosure/)

###41、编译选项 whole module optmization 优化了什么
编译器可以跨文件优化编译代码，不局限于一个文件。
详细可以参考这篇文章[让你的编译器更懂你，写出更棒的Swift](https://www.jianshu.com/p/8dbf2bb05a1c)

###42、下面代码中`mutating`的作用是什么

struct Person {
var name: String {
mutating get {
return store
}
}
}

让不可变对象无法访问`name`属性。

###如何让自定义对象支持字面量初始化
有几个协议，分别是   

* `ExpressibleByArrayLiteral` 可以由数组形式初始化
* `ExpressibleByDictionaryLiteral`可以由字典形式初始化
* `ExpressibleByNilLiteral`可以由nil值初始化
* `ExpressibleByIntegerLiteral`可以由整数值初始化
* `ExpressibleByFloatLiteral`可以由浮点数初始化
* `ExpressibleByBooleanLiteral`可以由布尔值初始化
* `ExpressibleByUnicodeScalarLiteral`包含`Unicode`字符字符串初始化
* `ExpressibleByExtendedGraphemeClusterLiteral`包含特殊字符的字符串初始化
* `ExpressibleByStringLiteral`可以由字符串初始化

###dynamic framework 和 static framework 的区别是什么
静态库和动态库, 静态库是每一个程序单独打包一份, 而动态库则是多个程序之间共享

####参考文章

* [卓同学的 Swift 面试题](https://www.jianshu.com/p/7c7f4b4e4efe)
* [答《卓同学的 Swift 面试题》上](https://www.jianshu.com/p/23d99f434281)
* [答《卓同学的 Swift 面试题》下](https://www.jianshu.com/p/cc4a737ddc1d)