解决实例间的强引用环

最近在看Swift教程中的ARC部分，看到“解决实例间的强引用环”时，有些疑问，故做此记录。

我们知道Swift采用ARC做内存回收，高效的同时也会出现内存泄漏的问题，即实例间强引用。教程里给出了三种场景并给出了示例代码。前两种比较好理解，看的时候，我对第三种有些疑惑。该场景是这样的：两个属性都必须有值，且初始化完成后不能为nil。这种场景下，则要一个类用无主引用属性，另一个类用 隐式展开的可选属性。我的疑惑是为什么要用隐式展开的可选属性，为什么不能用普通类型的常量呢？OK，先看教程中的例子：

class Country {
    let name: String
    var capitalCity: City!
    init(name: String, capitalName: String) {
        self.name = name
        self.capitalCity = City(name: capitalName, country: self)
    }
}

class City {
    let name: String
    unowned let country: Country
    init(name: String, country: Country) {
        self.name = name
        self.country = country
    }
}

也就是，var capitalCity: City! 能不能用 let capitalCity: City 代替？看起来是可以的，挺满足要求的：初始化后不能为nil。但是如果用 let capitalCity: City 会不满足Swift的 两段式构造过程 :

阶段1：
某个指定构造器或便利构造器被调用；
完成新实例内存的分配，但此时内存还没有被初始化；
指定构造器确保其所在类引入的所有存储型属性都已赋初值。存储型属性所属的内存完成初始化；
指定构造器将调用父类的构造器，完成父类属性的初始化；
这个调用父类构造器的过程沿着构造器链一直往上执行，直到到达构造器链的最顶部；
当到达了构造器链最顶部，且已确保所有实例包含的存储型属性都已经赋值，这个实例的内存被认为已经完全初始化。此时阶段1完成。


阶段2：
从顶部构造器链一直往下，每个构造器链中类的指定构造器都有机会进一步定制实例。构造器此时可以访问self、修改它的属性并调用实例方法等等。
最终，任意构造器链中的便利构造器可以有机会定制实例和使用self。

即不满足阶段二：访问self时，类成员变量必须初始化。想要初始化成员变量必须调用 City 的初始化方法，此时需要访问self，但是此时成员变量 capitalCity 却没有初始化，根据初始化过程规则此时不能访问self，这就造成了矛盾。而使用var capitalCity: City!不会出现问题，因为其默认值为nil。在调用 City初始化方式的时候，capitalCity 已经初始化过了，其值彼时为nil。

当然你可以自己试下，改成 let capitalCity: City 后，编译器会报如下错误：

Playground execution failed: error: Constructor.xcplaygroundpage:30:28: error: 'self' used before all stored properties are initialized
self.capitalCity = City(name: capitalName, country: self)
^

Constructor.xcplaygroundpage:27:9: note: 'self.capitalCity' not initialized
var capitalCity: City
^

error: Constructor.xcplaygroundpage:30:61: error: variable 'self.capitalCity' used before being initialized
self.capitalCity = City(name: capitalName, country: self)
^