结构体和类是Swift中的两个基本的数据集合，尤其是在OOP编程中，我们几乎每天都在和它们打交道。
和其他语言不同，Swift中的结构体的和类的数据组成很相似 —— Swift允许在结构体中定义函数，修改变量等等，这和类的功能相差无几。这其实是Swift的有意为之，我们的习惯使用类型作为数据的集合，因为类具有引用语义，在复杂的数据集合中，通过引用的方式驾驭数据非常方便，然而这些便利带了一些副作用，引用的数据类型，多个引用之间的修改，实际上是对同一块内存中的数据进行操作，有时候我们不希望，使用一些内存的复制操作可以解决这种局面，但是，多余的操作将给程序带来bug隐患，强调类型安全的 Swift 希望使用值语义来解决上述问题，结构体刚好符合口味。除此之外，结构体因为值语义的特点一般存储在栈区中，相比于类存放在堆区中，使用结构体能够提升应用的性能。于是，经过一番敲打，Swift 的结构体便和大家见面了，它强大而且性能不俗，几乎可以和类一样使用，但是类依然有它使用的场景（想想哪些需要引用语义的场景吧），所以结构体和类尽管类似，且一直并存。
结构体不仅包含属性，还能定义方法
Swift 给结构体赋予了很多新的东西，比如可以自定义初始化的函数，添加方法，甚至修改内部的变量。为了更好的说明，我使用一个结构体 Person 来做一些演示：
struct Person {
var name: String
let age: Int
init() {
self.name = "name"
self.age = 20
}
mutating func setName(_ newName: String){
self.name = newName
}
}
在 Person中，我定义了两个属性：name和age。两者分别使用了 var 和 let 修饰。和类一样，被let修饰的是常量，我们不能更改，而var变量则可以随意修改。同时我给这个结构体定义了一个初始化函数，当然也可以不定义初始化函数，结构体在初始化时候，会要求给每一个成员赋值。我们定义一个初始化函数则可以使用默认的成员值了。
我们还能够像定义类方法一样定义结构的"类"方法。办法很简单，只需要在函数的开头加上static即可。比如如果要自定义一个初始化的类方法，可以像这样使用：
static func instnace() -> Person{
return self.init()
}
这看起来和类没有丝毫的区别，非常符合我们的编程习惯。
结构体能够继承协议
Swift 中的结构体，能够和类一样继承协议，实际上包括枚举也是如此，Swift 为他们赋予了和类相同的地位，以便我们在适合的时候选择最恰当的数据类型。
和类一样，每一个继承协议的协议的结构体，都要实现协议的必要方法，如下，则是 Person 继承 Comparable 协议的例子。我们知道，如果要继承 Comparable 协议，那么至少要实现两个重载的元算符号：==、<，原因是 Comparable 协议继承自 Equatable 协议，这个协议我们大家都很熟悉，因而除了< 是产自 Comparable 自身的必要协议之外，== 则产自 Equatable 的必要协议。
struct Person: Comparable {
static func <(lhs: Person, rhs: Person) -> Bool {
return lhs.age < rhs.age
}
static func ==(lhs: Person, rhs: Person) -> Bool {
return lhs.name == rhs.name && lhs.age == rhs.age
}
var name: String
let age: Int
init() {
self.name = "name"
self.age = 20
}
mutating func setName(_ newName: String){
self.name = newName
}
static func instnace() -> Person{
return self.init()
}
}
我使用 Person 的年龄属性作为每个实例的比较内容。同时，如果名字和年龄都相等的时候，这个结构体将会判断这是同一个人（尽管现实中上并非如此）。
我们验证一下：
var p1 = Person()
p1.name = "Tom"
p1.age = 19 // 这里会提示需要将age 改成 var 变量。
debugPrint(p1)
let p2 = Person.instnace()
debugPrint(p2)
let p3 = Person.instnace()
debugPrint(p2)
debugPrint(p1<p2)
debugPrint(p2==p3)
// 运行
Demo.Person(name: "Tom", age: 19)
Demo.Person(name: "name", age: 20)
Demo.Person(name: "name", age: 20)
true
true
注意一个细节，如果结构体在使用中被允许修改其属性，我们在初始化的时候需要将其设置为 var 变量。
结构体的值语义特性
如果结构体没有值语义，那么它就不再具有存在的必要 —— 类可以完全取代它，Swift 的设计师们利用结构体的值语义优化了 Swift 在某些特殊场景的编程。
依然使用Person这个结构体吧，假如说，我现在制作的是一个身份证，每一次初始化一个Person就是制造了一张身份证，这个身份证很简单，只包含了人物的姓名和年纪。
let P1 = Person.init("li ming", 19)
var P2 = P1
debugPrint(P1==P2)
P2.name = "zhang xiao long"
debugPrint(P1==P2)
debugPrint(P1,P2)
///
true
false
Demo.Person(name: "li ming", age: 19)
Demo.Person(name: "zhang xiao long", age: 19)
我制作了一张身份证，然后对他进行一个拷贝。最后修改拷贝后的值。这样的操作如果是类实例的话，我们会觉得很奇怪，应该是P1的 name 属性应该跟随修改才对。结构体的值语义的意思就是，每一次的赋值都是值传递。也即是，P1和P2分别占有自己独立的内存，两者的关系仅仅是在值上相等，相比于类引用，P1和P2是两个指针，他们指向的是同一片内存，所以修改才会导致共同改变。
结构体的值语义很重要，我们会在很多场景中使用到，最常见的则是将网络上请求到的数据使用结构体构建的模型来收集，这么做的好处有三点：
- 能够保证线程安全
- 提升程序的性能
- 代码逻辑更加清晰
因为每一个结构体的内存空间都是独立，所以其他的对象改动不会影响当前对像的数据。同时，结构体的变量一般会存储在栈中，与类相比，比存在堆中的操作要快。对身份证而言，每一个的赋值得到的身份证应该是单独的，不管修改那一张都不应对其他的对象产生影响。
因此我们发现，结构体每一次的赋值都会进行复制，尤其是像数组这样具有多个元素的对象，其实这对于性能是有损耗的，尤其是大量的结构体的多次复制操作，这里的消耗对比原本有部分性能优势几乎持平甚至超过了。
Swift 考虑到了这一点，加入了写时复制的机制来应对这种频繁复制的性能损耗。
结构体的写时复制
所谓的写时复制，指的是结构体会在它被修改的时候才进行复制，在这之前，它将处于类似于引用的状态。可以这么理解： 如果一个结构体从被赋值到结束都没更改的话，那么这个赋值操作实际上是没有进行复制的。只有在结构体被修改的（写时）才会进行复制。
这种方式有效的避免很多不必要的复制， 前面已经说到了，当一个结构体实例在被其他的结构体共同引用的时候，进行更改的时候就会进行写时复制。Swift中
我们可以通过：
isKnownUniquelyReferenced(&<object: T>)
来检测一个类实例是不是只有一个共享引用，但时并不能直接检测结构体实例。Swift在优化结构体的写时复制的时候使用一个类包含了结构体的值，将这个类实例给予结构体当成指示器，这个指示器在结构体被创建的时候赋予了引用上个结构体的指示器，每次结构体进行复制的时候，都会触发这个指示器，并进行检测，同时将指示器初始化，在下一次改变结构体的时候，由于指示器已经被初始化，那么就不会再进行复制操作了。
当然，写时复制并非完美，它也有不靠谱的时候，这种不靠谱主要体现在容器上，我们经常使用的数组、字典等等，使用下标直接取值并不会触发复制，但是如果进行多一层的赋值，其内部的元素就将会出现复制的现象。Swift对数组结构进行了优化，使用地址器的方式实现下标，也即是下标的取值不再是元素值，而是元素地址，直接改变的并不是元素值，也即不回出现非唯一引用的元素导致复制的产生。但是其他的容器类就没有这种待遇了。 所以我们在使用字典的时候，应该注意，尽量直接使用下标值进行数据操作，而不是申请一个变量，进行间接操作，尽管这种行为对性能的提升不一定很大。
