类和结构 (Classes and Structures)
自从苹果2014年发布Swift,到现在已经两年多了,而Swift也来到了3.1版本。去年利用工作之余,共花了两个多月的时间把官方的Swift编程指南看完。现在整理一下笔记,回顾一下以前的知识。有需要的同学可以去看官方文档>>。
在Swift中,Swift的类和结构不需要创建接口和实现两个文件,只需要在一个文件中定义类或者结构,外部接口会自动生成给其他代码使用。
类和结构的对比 (Comparing Classes and Structures)
Swift的类和结构有很多共同点:
- 定义属性来存储值
- 定义提供某些功能的方法
- 定义下标来通过下标访问它们的值
- 定义初始化器来设置他们的初始状态
- 可以扩展来扩展默认实现没有的功能
- 可以遵循协议来提供某种标准化的功能
类拥有结构没有的功能:
- 从其他类中继承
- 类型转换
- 类的实例可以使用Deinitializers清除他自己定义的资源
- 引用计数允许一个类实例有一个或多个引用
注意:结构在使用中被传递时,是通过复制的方式,不是引用计数。
定义语法 (Definition Syntax)
通用形式如下:
class SomeClass {
// class definition goes here
}
struct SomeStructure {
// structure definition goes here
}
下面是一个例子:
struct Resolution {
var width = 0
var height = 0
}
class VideoMode {
var resolution = Resolution()
var interlaced = false
var frameRate = 0.0
var name: String?
}
类和结构的实例 (Class and Structure Instances)
创建实例的语法:
let someResolution = Resolution()
let someVideoMode = VideoMode()
通过这种方式创建的实例,实例的属性都初始化为默认值。
访问属性 (Accessing Properties)
使用点语法访问属性:
print("The width of someResolution is \(someResolution.width)")
// Prints "The width of someResolution is 0"
print("The width of someVideoMode is \(someVideoMode.resolution.width)")
// Prints "The width of someVideoMode is 0"
使用点语法给变量赋值:
someVideoMode.resolution.width = 1280
print("The width of someVideoMode is now \(someVideoMode.resolution.width)")
// Prints "The width of someVideoMode is now 1280"
注意:不同于OC,Swift允许我们直接修改结构属性的子属性,在上面的例子中,someVideoMode
的resolution
属性的width
属性是直接设置的,无需设置整个resolution
属性的值。
结构类型的成员逐一始化器 (Memberwise Initializers for Structure Types)
所有结构都有一个自动生成的成员逐一始化器,我们可以用来初始化成员属性的值。
let vga = Resolution(width: 640, height: 480)
不同于结构,类是没有默认的初始化器的。
结构和枚举都是值类型 (Structures and Enumerations Are Value Types)
值类型就是当它被赋值给变量或常量,或者被当做参数传入方法时,是通过赋值的方式实现的。
实际上,Swift的基本类型,例如整型、浮点型、布尔值、字符串、数组和字典都是是值类型,底层都是通过结构的实现的。
let hd = Resolution(width: 1920, height: 1080)
var cinema = hd
hd
和cinema
有同样的高度和宽度,但是这两个是完全不一样的实例。
cinema.width = 2048
print("cinema is now \(cinema.width) pixels wide")
// Prints "cinema is now 2048 pixels wide"
print("hd is still \(hd.width) pixels wide")
// Prints "hd is still 1920 pixels wide"
cinema
的width
属性改为2048,但是hd
的width
属性还是1920。
类是引用类型 (Classes Are Reference Types)
不同于值类型,引用类型被赋值给变量或常量,或者被当做参数传入方法时,不是通过复制实现的,而是引用同一个实例。
let tenEighty = VideoMode()
tenEighty.resolution = hd
tenEighty.interlaced = true
tenEighty.name = "1080i"
tenEighty.frameRate = 25.0
let alsoTenEighty = tenEighty
alsoTenEighty.frameRate = 30.0
因为类是引用类型,实际上tenEighty
和alsoTenEighty
引用着同一个VideoMode
实例。tenEighty
的alsoTenEighty.frameRate
也是30.0。
print("The frameRate property of tenEighty is now \(tenEighty.frameRate)")
// Prints "The frameRate property of tenEighty is now 30.0"
注意:tenEighty
和alsoTenEighty
是常量,但是我们任然可以修改frameRate
属性,因为tenEighty
和alsoTenEighty
的值实际上没有改变。tenEighty
和alsoTenEighty
不是存储VideoMode
实例,而是引用着同一个VideoMode
实例。在底层里实际上是VideoMode
实例的frameRate
属性在改变,而不是引用着VideoMode
实例的常量改变。
相同运算符 (Identity Operators)
使用下面两个运算符来判断两个常量或变量是否引用着同一个实例:
- 等于 (
===
) - 不等于 (
!==
)
if tenEighty === alsoTenEighty {
print("tenEighty and alsoTenEighty refer to the same VideoMode instance.")
}
// Prints "tenEighty and alsoTenEighty refer to the same VideoMode instance."
注意:===
和==
是不一样的:
-
===
意味着两个变量引用着同一个类实例。 -
==
是用来判断两个值是否相等
指针 (Pointers)
如果你有C、C++或者是OC的经验,你肯定会知道这些语言是使用指针来引用内存地址。Swift的常量或变量引用一个类实例类似于C语言的指针,但不是一个直接的指针指向内存地址,而且也不需要使用*
来暗示我们正在创建一个引用。
类和结构的选择 (Choosing Between Classes and Structures)
我们可以使用类和结构来定义数据类型,但是结构是值类型,而类是引用类型。
在下列的情况下,考虑使用结构:
- 结构最初的目的是用来封装一些相关并简单的数据
- 封装的值在被复制给其他变量或者方法时,是通过复制的方式而不是引用
- 结构的所有属性都是值类型,通过复制的方式更合理
- 结构不需要集成其他类型的属性或方法
下面是非常适合用结构的场景:
- 几何形状的尺寸,也许要封装
width
和height
属性,都是Double
类型 - 在一个系列类引用一个范围的一个方式,封装
start
和length
属性,都是Int
类型 - 3D坐标系统的一个点,封装
x
、y
和z
属性,都是Double
类型
字符串、数组和字典的赋值和赋值行为
在Swift中,很多基本数据类型,例如String
、Array
和Dictionary
都是用结构实现的。也就意味着他们被赋值给一个常量或者变量、或者被传入一个方法时是通过复制的方式实现的。
这个不同于NSString
、NSArray
和NSDictionary
,他们是通过类实现的,不是结构。他们被赋值给一个常量或者变量、或者被传入一个方法时是通过引用的方式实现的,不是复制。
第九部分完。下个部分:【Swift 3.1】10 - 属性 (Properties)
如果有错误的地方,欢迎指正!谢谢!
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