Swift学习笔记 - 文集
一、结构体
在 Swift 中，绝大多数公开的类型都是结构体类型。我们在swift学习笔记 ① —— 基础语法中讲到，Swift 提供了值类型和引用类型两种数据类型，结构体就属于值类型。而Int、Bool、Double、Array、Dictionary等常见类型都属于结构体类型。
和 OC 一样，我们通过关键字 struct 来定义结构体，也可以为结构体定义属性（常量、变量）和添加方法，从而扩展结构体的功能。：
struct Point {
var x: Int
var y: Int
}
所有的结构体都有一个编译器自动生成可以传入成员值的初始化器，我们在使用结构体时，传入所有存储属性值，用以初始化所有存储属性。例如：
var point = Point(x: 10, y:20)
编译器为了保证所有成员都有初始值，也会根据实际情况生成不同的初始化器。例如在声明结构体时，我们设置了其中一个成员的初始值，在使用结构体时就不用再设置初始值：
struct Point {
var x: Int = 0
var y: Int = 0
}
// x y 已经设置了初始值，可以不传入初始值
var point = Point()
// x y 已经设置了初始值，也可以继续传入新的值
var point1 = Point(x: 10, y:20)
//可以单独传入x 或 y 的初始值
var point2 = Point(x: 10)
var point3 = Point(y: 20)
如果我们在定义结构体时，自定义了初始化器，那么编译器就不会再为我们生成初始化器：
struct Point {
var x: Int = 0
var y: Int = 0
init(x: Int, y: Int) {
self.x = x
self.y = y
}
}
例子中我们自定义了初始化器，所以在使用时需要传入初始值：
var point = Point(x: 10, y:20)
如果没有传入所有成员的初始值那么编译就会报错：
var point1 = Point()
var point2 = Point(x: 10)
var point3 = Point(y: 20)
结构体的内存结构
我们可以通过 MemoryLayout来分析一下结构体的内存结构：
struct Point {
var x: Int = 0
var y: Int = 0
var origin: Bool = true
}
print(MemoryLayout.size) // 17
print(MemoryLayout.stride) // 24
print(MemoryLayout.alignment) // 8
可以看出，结构体Point实际占用内存为 17 个字节，在内存中共占用 24 个字节，内存对齐是 8 个字节。
类
Swift中，类和结构体很相似。我们可以为类定义属性（常量、变量）和方法。
class Size {
var width: Int = 0
var height: Int = 0
}
上面的例子中我们就定义了 Point类，里面包括两个属性。
需要注意的是，编译器并没有为类自动生成可以传入成员值的初始化器，但是因为x和y有初始值，所以编译器为类生成了一个无参的初始化器。所以我们可以通过无参的方式调用：
var size1 = Size()
由于编译器并没有为类自动生成可以传入成员值的初始化器，所以下面的调用会报错：
var size2 = Size(width: 10)
var size3 = Size(height: 20)
var size4 = Size(width: 10, height:20)
结构体和类的区别
两者的区别就是：结构体是值类型，类是引用类型(指针类型)。
例如下面的代码：
struct Point {
var x: Int = 10
var y: Int = 20
}
class Size {
var width: Int = 30
var height: Int = 40
}
var point = Point()
var size = Size()
由于结构体是值类型，那么例子中的变量 point 在栈空间中占据的 16 个字节的内存空间保存的就是 x和y的值；而类是引用类型，变量 size 是一个指针变量，在栈空间中占据 8 个字节内存，保存的是指针变量 size 指向的内存地址，也就是 Size() 类对象的内存地址。
Size() 类对象保存在堆空间中，占据了 24 个字节的内存空间。其保存的数据除了width和height两个成员的值外，还保存着指向类型的相关信息和引用计数。
下面我们通过 MemoryLayout来打印一下size对象的内存：
var size = Size()
print(MemoryLayout.stride(ofValue: size)) // 8
print(MemoryLayout.size(ofValue: size)) // 8
print(MemoryLayout.alignment(ofValue: size)) // 8
可以看出，size对象实际占用内存为 8 个字节，在内存中共占用 8 个字节，内存对齐是 8 个字节。
我们通过第三方工具Mems再来看一下变量point和size分别保存了什么：
print("size变量的内存内容：", Mems.memStr(ofVal: &size))
print("point变量的内存内容：", Mems.memStr(ofVal: &point))
打印输出：
size变量的内存内容： 0x0000000100706d40
point变量的内存内容： 0x000000000000000a 0x0000000000000014
可以看出，size变量保存的是一个内存地址，而point变量保存的则是初始值 10 和 20。
我们再来看一下size变量保存的内存地址指向的内存保存的内容：
print("size所指向内存的内容", Mems.memStr(ofRef: size))
打印输出：
size所指向内存的内容 0x00000001000086e8 0x0000000200000002 0x000000000000001e 0x0000000000000028
可以看出，32 个字节中一共存储了 4 中内容。保存的具体内容是：最开始的 8 个字节保存了 指向类型的相关信息，其次 8 个字节保存的是引用计数，最后两个 8 个字节内存分别存储了width和height两个成员的值 30 和 40 。
值类型
值类型赋值给变量或常量，或者给作为参数传给函数时，是直接将内容拷贝一份，类似作copy操作，产生一个全新的副本，属于深拷贝。
在 Swift 中，为了提升性能，String、Array、Dictionary、Set都采取了 Copy On Write技术，只有存在“写”操作时，才会真正执行拷贝操作。
例如：
var name1 = "Mars"
var name2 = name1
name2.append("_iOS")
print(name1) // Mars
print(name2) // Mars_iOS
var a1 = [1, 2, 3]
var a2 = a1
a2.append(4)
a1[0] = 5
print(a1) // [5, 2, 3]
print(a2) // [1, 2, 3, 4]
引用类型
不同于值类型，引用类型赋值给变量或常量，或者给作为参数传给函数时，是直接将内存地址拷贝一份，指向同一块内存，属于浅拷贝。
例如：
class Size {
var width: Int
var height: Int
init(width: Int, height: Int) {
self.width = width
self.height = height
}
}
var s1 = Size(width: 10, height: 20)
var s2 = s1
s2.width = 11
s2.height = 22
print(s1.width) // 11
print(s1.height) // 22
print(s2.width) // 11
print(s2.height) // 22
可以看出，我们在修改变量s2的值时，变量s1的值也发生了改变。这就是因为指针变量s1和s2指向的是同一块内存，当修改s2时，变量s1和s2指向的内存空间所保存的数据发生改变，自认打印s1的值也会发生改变。
更多技术知识请扫码关注微信公众号
iOS进阶
iOS进阶.jpg