精通Swift(7)- 结构体和类

结构体

在Swift 标准库中,绝大多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、Int、Double、 String、Array、Dictionary等常见类型都是结构体

struct Date {

    var year: Int

    var month: Int

    var day: Int

}

var date = Date(year: 2019, month: 6, day: 23)

所有的结构体都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,Stored Property)

结构体的初始化器

编译器会根据情况,可能会为结构体生成多个初始化器,宗旨是:保证所有成员都有初始值

可选项都有个默认值nil  因此可以编译通过

struct Point {

    var x: Int?

    var y: Int?

}

var p1 = Point(x: 10, y: 10)

var p2 = Point(y: 10)

var p3 = Point(x: 10)

var p4 = Point()

自定义初始化器:一旦在定义结构体时自定义了初始化器,编译器就不会再帮它自动生成其他初始化器

窥探初始化器的本质

以下2段代码完全等效

  struct Point {

    var x: Int = 0

var y: Int = 0 }

var p = Point()

----------------

struct Point {

    var x: Int

    var y: Int

    init() { x=0 y=0

} }

var p = Point()

结构体内存结构

struct Point {

    var x: Int = 0

var y: Int = 0

    var origin: Bool = false

}

print(MemoryLayout.size) // 17

print(MemoryLayout.stride) // 24

print(MemoryLayout.alignment) // 8

类 

类的定义和结构体类似,但编译器并没有为类自动生成可以传入成员值的初始化器

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)

  class Size {

    var width = 1

    var height = 2

}

struct Point {

    var x = 3

    var y = 4

}

func test() {

    var size = Size()

    var point = Point()

}

值类型的赋值操作

    在Swift标准库中,为了提升性能,String、Array、Dictionary、Set采取了Copy On Write的技术 

    比如仅当有“写”操作时,才会真正执行拷贝操作

    对于标准库值类型的赋值操作,Swift 能确保最佳性能,所有没必要为了保证最佳性能来避免赋值

    建议:不需要修改的,尽量定义成let

var s1 = "Jack"

var s2 = s1

s2.append("_Rose")

print(s1) // Jack

print(s2) // Jack_Rose

-----------------------

var a1 = [1, 2, 3]

var a2 = a1

a2.append(4)

a1[0] = 2

print(a1) // [2, 2, 3]

print(a2) // [1, 2, 3, 4]

--------------------

var d1 = ["max" : 10, "min" : 2]

var d2 = d1

d1["other"] = 7

d2["max"] = 12

print(d1) // ["other": 7, "max": 10, "min": 2]

print(d2) // ["max": 12, "min": 2]

引用类型

    引用赋值给var、let或者给函数传参,是将内存地址拷贝一份 p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(shallow copy)

class Size {

    var width: Int

var height: Int

init(width: Int, height: Int) {

        self.width = width

        self.height = height

    }

}

func test() {

var s1 = Size(width: 10, height: 20) var s2 = s1

}

s2.width = 11

s2.height = 22

// s1.width和s1.height是11 22

对象的堆空间申请过程

在Swift中,创建类的实例对象,要向堆空间申请内存,大概流程如下 Class.__allocating_init() 

libswiftCore.dylib:_swift_allocObject_ 

libswiftCore.dylib:swift_slowAlloc 

libsystem_malloc.dylib:malloc

在Mac、iOS中的malloc函数分配的内存大小总是16的倍数

通过class_getInstanceSize可以得知:类的对象至少需要占用多少内存

class Point  {

    var x = 11

    var test = true

    var y = 22 }

var p = Point()

class_getInstanceSize(type(of: p)) // 40

class_getInstanceSize(Point.self) // 40

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)

值类型、引用类型的let

struct Point {    var x: Int    var y: Int} //   属性不可改

class Size { // 属性可改

    var width: Int    var height: Int    

        init(width: Int, height: Int) {

        self.width = width

        self.height = height

    }

}

嵌套类型

struct Poker {

    enum Suit : Character {

            case spades = "♠", hearts = "♥", diamonds = "♣" , clubs = "♦"}

    enum Rank : Int {

        case two = 2, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten

        case jack, queen, king, ace

    }

}

print(Poker.Suit.hearts.rawValue)

var suit = Poker.Suit.spades

suit = .diamonds

var rank = Poker.Rank.five

rank = .king

枚举、结构体、类都可以定义方法

一般把定义在枚举、结构体、类内部的函数,叫做方法

方法占用对象的内存么?  不占用 

方法的本质就是函数 

方法、函数都存放在代码段

class Size {

    var width = 10

    var height = 10

    func show() {

    print("width=\(width), height=\(height)") }

}

let s = Size()

s.show() // width=10, height=10

-------------------------------

struct Point {

    var x = 10

    var y = 10

    func show() { print("x=\(x), y=\(y)")

} }

let p = Point()

p.show() // x=10, y=10

--------------------

enum PokerFace : Character {

    case spades = "♠", hearts = "♥", diamonds = "♦", clubs = "♣"

    func show() { print("x=\(x), y=\(y)")} 

}

let pf = PokerFace.hearts 

pf.show() // face is ♥

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