Swift——6、 结构体和类

结构体

• 在Swift标准库中，绝大数的公开类型都是结构体，而枚举和类只占很小一部分
• 比如，bool、double、string、array、dictionary等常见的类型都是结构体

Demo

• 所有的结构体都是有一个编译器自动生成的初始化器（initializer，初始化方法、构造器、构造方法）
• 在第6行调用的，可以传入所有成员值，用以初始化所有成员（存储属性、stoted preoperty）
• 第6行是程序自动生成的

结构体的初始化器

• 下面系统生成4个初始化器

结构体初始化器1

结构体初始化器2

初始化为 可选类型，也是能编译通过的

• 可选类型都有一个默认值nil

可选类型初初始化器

自定义初始化器

• 一旦在自定义结构体时，自定义了初始化器，编译器就不会再帮它生成其他初始化器

自定义初始化器

窥探初始化器的本质

比较

上面的两份代码完全等效的，下面从汇编角度来分析下就知道了。

// demo 1
func testStruct() {
    struct Point {
        var x: Int = 0
        var y: Int = 0
    }
    var p = Point()
}
// demo 2 
func testStruct() {
    struct Point {
        var x: Int
        var y: Int
        init() {
            x = 0
            y = 0
        }
    }
    var p = Point()
}

分别运行上面的两份代码，打断点进入汇编模式可以看出如下

• 第6、7行就是进行x、y的赋值

汇编

结构体的内存结构

内存结构

类

• 类的定义和结构体类似，但是编译器并没有为类自动生成可以传入成员值得初始化器

• 类只生成了一个无参数的初始化器 Point()

类和结构体

• 定义类的时间，没有初始化变量，编译器会报错

无初始化

类的初始化器

• 如果累的所有成员都在定义的时候指定了初始值，编译器会为类生成无参的初始化器
• 成员的初始化器是在这个初始化器中完成的
  下面2段Demo代码是完全等效的

// demo1
class Point {
  var x: Int = 10
  var y: Int = 20
}

let p1 = Point()

// demo2
class Point {
  var x: Int 
  var y: Int
  init() {
    x = 10
    y = 20
  }
}
let p2 = Point()

结构体与类的本质区别

• 结构体是值类型（枚举也是值类型），类是引用类型（指针类型）

定义了一个Size 类与一个Point结构体，并且都在函数test()中声明

定义

• 值类型，在函数里面创建的，一定在栈空间里面，所以point内存在栈空间，x，y共占用16个字节地址，
• size是类创建，是一个指针变量（在64bit中占8个字节），size指针变量的内存在栈空间，（栈空间有8个字节存放着这个指针变量0x90000），0x90000存放的就是Size对象的内存地址（在堆空间占用32个字节，

内存

值类型

• 值类型赋值给var、let或者给函数传参，是直接将所有内容拷贝一份
• 类似于对文件进行copy，paste操作，产生了全新的文件副本，属于深拷贝

demo

• p1与p2的内存空间如下图，p1与p2的内存是独立的，相互不影响

图片.png

值类型的赋值操作

• Swift中String、Array、Dictionary都是值类型
• 在Swift标准库中，为了提升性能，String、Array、Dictionary、Set采用了Copy On Write的技术（也就是，我们创建的String没有进行改变的时候）
  • 比如仅当有“写”操作时，才会真正执行拷贝
  • 对于标准库值类型的赋值操作，Swift能确保最佳性能，所以没必要为了保证最佳性能来避免赋值 （只有Swift标准库里，才有，自己定义的并没有这种技术）
  • 建议：不需要修改的，尽量定义为let

值类型

例如

下面定义了一个变量p1，然后在重新赋新的值给p1，由于结构体是值类型，p1是变量，所以，新的值，直接改变p1里面的x、y

struct Point {
    var x: Int
    var y: Int
}

var p1 = Point(x: 10, y: 20)
p1 = Point(x: 11, y: 22);

赋值

引用类型

• 引用类型赋值给var、let或者给函数传参，是直接将内存地址拷贝一份
• 类似于制作一个文件的替身（快捷方式、链接），指向的是同一个文件。属于浅拷贝

demo

将s1的内存地址拷贝一份到s2中，两个地址相当于指向的同一个对内存空间

思考 若是将上面的s2.width = 11 s2.height = 22后s1的值会发生什么变化

内存分布

引用类型的赋值操作

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)
s1 = Size(width: 11, height: 22)

• 总结：如果上面的s1的内存地址为0x10000，内存数据为0x90000，那么0x90000 指向的堆空间包含（指向类型信息、引用计数、10、20）
  重新s1赋值后，s1的内存地址依旧为0x10000但是内存地址变化为0x80000，那么0x80000 指向的堆空间包含（指向类型信息、引用计数、11、22）
  s1消失，0x90000 指向的堆空间 也消失

值类型、引用类型的let

比较

上图p = Ponit(x: 11, y: 22)、s = Size(width: 11, height: 22)不能改变是因为 let是常量，不能改变
p.x / p.y 不能改变是因为结构体是值类型，改变xy改变的是内存地址，所以不能改变
s.width/s.height能改变，是因为改变的是内存指向的堆空间的内容，所以能改变

枚举、结构体、类都可以定义方法

• 一般把定义在举、结构体、类内部的函数，叫做方法

方法

对象的堆空间申请过程

图片.png

嵌套类型

• 里面的结构体可能只在当前这个函数里用的到

• 定义好之后就能正常使用

  
  
  嵌套类型