07-Swift类和结构体(Classes and Structures)

结构体是构建代码所用的一种通用的构造体。都是可以使用完全相同的语法规则为类和结构体定义属性(常量、变量)、添加方法,从而扩展类和结构体的功能。

注意: 通常一个的实例称之为对象。但在swift中,类和结构体的关系要比在其他语言中更加的密切。为此,更多是使用实例而不是对象。

类和结构体的共同之处:
  • 定义属性用于存储值;
  • 定义方法用于提供功能;
  • 定义附属脚本用于访问值;
  • 定义构造器用于生成初始化值;
  • 通过扩展以增加默认实现的功能;
  • 实现协议以提供某种标准功能;
    (注: 后续章节会讲到属性方法下标脚本构造过程扩展协议)
与结构体相比,类附加以下功能:
  • 一个类允许继承另外一个雷的特征;
  • 类型转换允许在运行时检查和解释一个类实例的类型;
  • 析构器允许一个类实例释放任何其所分配的资源;
  • 引用计数允许对一个类的多次引用;

注意: 结构体总是通过复制的方式在代码中传递,不适用引用计数。


一、类和结构体基本使用


  • 定义语法。类和结构体定义方式类似,通过关键字class表示类,通过关键字struct表示结构体,并在大括号中定义具体内容:
// 猫的类
class CatClass {
    // 名字属性,可选类型
    var name:String?  
    // 颜色属性
    var color:UIColor?
}
// 屏幕的结构体
struct Screen {
    // 屏幕宽度属性
    var w = 0
    // 屏幕高度属性
    var h = 0
}
  • 类和结构体的实例,类和结构体实例类似。结构体和类都使用构造器语法来生成新的实例,构造器语法的最简单方式是在类或结构体类型名后面跟随一对空括号即可,而这种方式创建的类或结构体实例,其属性都会初始化为默认值:
// 类的实例
let xiaomiao = CatClass()
// 结构体的实例
var myScreen = Screen()
  • 属性访问,使用点语法。规则是,实例名后面跟随属性名,两者通过点.连接:
// 类实例
let xiaomiao = CatClass()
xiaomiao.name = "xiaomiao"
xiaomiao.color = UIColor.whiteColor()
// 结构体实例
var myScreen = Screen();
myScreen.w = 320
myScreen.h = 568
  • 结构体类型的成员逐一构造器,所有结构体都有一个自动生成的成员逐一构造器,用于初始化结构体实例中的成员属性:
var myScreen = Screen(w:320, h:400);

注: 与结构体不同,类实例没有默认的成员逐一构造器。


二、结构体和枚举是值类型


值类型被赋予给一个变量、常量或者被传递给一个函数时,其值会被拷贝。在swift中,所有的基本类型:整形、浮点数、布尔值、字符串、数组、字典,都是属于值类型,并且在底层都是以结构体的形式实现。
 在swift中,所有的结构体和枚举类型都是值类型,意味着它们的实例,以及实例中所包含的任何类型属性,在代码中传递的时候都会被复制。

// 屏幕结构体
struct Screen {
    var w = 0
    var h = 0
}
// 实例结构体
var myScreen1 = Screen(w:320, h:568);
// 赋值,结构体是值传递类型,即复制一份
var myScreen2 = myScreen1;
// 修改myScreen2,但myScreen1中是没有任何影响的
myScreen2.h = 400;
// 实际myScreen1和myScreen2都是完全不同的实例
输出结果:
print("myScreen1 --- w:\(myScreen1.w)  h:\(myScreen1.h)");
print("myScreen2 --- w:\(myScreen2.w)  h:\(myScreen2.h)");


三、类是引用类型


值类型不同,引用类型在赋予到一个变量、常量或被传递到一个函数时,其值不会被拷贝。因为引用操作的都是已存在的实例本身。

// 定义猫类
class CatClass {
    var name:String?
    var color:UIColor?
}
// 猫咪多多
let duoduo = CatClass();
duoduo.name = "多多";
duoduo.color = UIColor.whiteColor();
// 赋值,cat其实表示就是duoduo这个对象本身
let cat = duoduo;
// 修改名字
cat.name = "猫星人-多多";
print("duoduo名字:\(duoduo.name)");
print("cat名字:\(cat.name)");
输出结果:
duoduo名字:猫星人-多多
cat名字:猫星人-多多

类是引用类型,所以在上面例子中duoduocat是引用同一个CatClass实例,即是同一个实例,不同名字。
另外,声明的时候使用let,依旧可以改变cat.name。因为duoduocat这两个常量的值为改变,只是改变它们引用实例中的name属性而已。

  • 等价于(===)和不等价于(!==),当你要判断两个常量或者变量是否引用同一个类实例的时候进行使用:
// 判断duoduo和cat是否引用同一个实例
if duo duo === cat {
  print("引用的是同一个实例");
}

注意: 等价于(用三个等号表示===)与等于(用两个等号表示==)不同:
"等价于"表示两个类型的常量或变量引用同一个类实例;
"等于"表示两个实例的值"相等"或"相同";


四、类和结构体的选择


类和结构体都可以用来自定义数据类型,但结构体实例总是通过值传递,类实例总是通过引用传递。
 考虑使用结构体:

  1. 该数据结构的主要目的是用来封装少量相关简单数据;
  2. 预计该数据结构的实例在赋值或传递时,封装的数据将会被拷贝而不是被引用;
  • 该数据结构中存储的值类型,也应该被拷贝,而不是被引用;
  • 该数据结构体不需要去继承另一个既有类型的属性或行为;

其他情况下,定义一个类,生成一个它的实例,并通过引用来管理和传递。实际中,意味着绝大部分的自定义数据构造都应该是内,而不是结构体。


五、字符串、数组、字典类型的赋值与复制行为


在swift中,许多基本类型,例如String、Array、Dictionary类型都是以结构体的形式实现。即意味着被赋值或作为参数传递时,它们的值会被拷贝。
 Objective-C中NSString、NSArray、NSDictionaty类型都是类的形式实现,而不是结构体。即意味着被赋值或作为参数传递时,不会发生值拷贝,而是传递现有实例的引用。

注意: 以上是字符串、数组、字典的"拷贝"行为的,即是拷贝行为看似总会发生。但swift中,指在绝对必要时才执行实际的拷贝。swift管理所有的值拷贝确保性能最优化,所以我们不必去回避赋值来确保性能最优化。


注:xcode7.3环境

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