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类与结构体探索1-定义、区别、初始化器

类与结构体探索1-定义、区别、初始化器

作者: 全球通_2017 | 来源:发表于2022-04-04 16:39 被阅读0次

    类与结构体的定义

    struct/class LGTeacher{
        var age: Int
        var name: String
        
        init(age: Int, name: String)
        { 
            self.age = age
            self.name = name
        }
        
        deinit{
        }
        
    }
    

    类与结构体定义,除了使用的关键字不同,其他看似相同,但有本质区别。

    结构体和类的主要相同点有:
    定义存储值的属性
    定义方法
    定义下标以使用下标语法提供对其值的访问
    定义初始化器
    使用 extension 来拓展功能
    遵循协议来提供某种功能
    主要的不同点有:
    类有继承的特性,而结构体没有
    类型转换使您能够在运行时检查和解释类实例的类型
    类有析构函数用来释放其分配的资源
    引用计数允许对一个类实例有多个引用
    类是引用类型,结构体是值类型
    对于类与结构体我们需要区分的第一件事就是:
    类是引用类型。也就意味着一个类类型的变量并不直接存储具体的实例对象,是对当前存储具体实例内存地址的引用。

    引用类型与值类型

    引用类型,一个类类型的变量不直接存储具体的实例对象,而是存储当前实例对象的内存地址引用。


    引用类型.png

    值类型,一个值类型的变量存储的就是具体的实例,换句话说,就是具体的值


    值类型.png

    回顾内存区域

    内存区域.png

    栈区(stack): 局部变量和函数运行过程中的上下文
    堆区(Heap): 存储所有对象
    Global: 存储全局变量;
    常量:TEXT.cstring、TEXT.const
    代码区: Mach-O 文件中Text段中的__text

    结合Mach-O类分析

    Segment & Section: Mach-O 文件有多个段( Segment ),每个段有不同的功能。然后每 个段又分为很多小的 Section
    TEXT.text : 机器码
    TEXT.cstring : 硬编码的字符串
    TEXT.const: 初始化过的常量
    DATA.data: 初始化过的可变的(静态/全局)数据 DATA.const: 没有初始化过的常量
    DATA.bss: 没有初始化的(静态/全局)变量
    DATA.common: 没有初始化过的符号声明

    对象.png 结构体变量.png

    验证结构体比类快

    1.测试使用结构体、类创建各自使用的时间

    import UIKit
    
    let ExcTimes =  100000
    
    class TestRunTime {
        static func runTests() {
            print("Running Use Time")
            
            measure("class (1 property)") {
                var x = Class1(0)
                for _ in 1...ExcTimes {
                    x = x + Class1(1)
                }
            }
            
            measure("struct (1 property)") {
                var x = Struct1(0)
                for _ in 1...ExcTimes {
                    x = x + Struct1(1)
                }
            }
            
            measure("class (10 propertys)") {
                var x = Class10(0)
                for _ in 1...ExcTimes {
                    x = x + Class10(1)
                }
            }
            
            measure("struct (10 propertys)") {
                var x = Struct10(0)
                for _ in 1...ExcTimes {
                    x = x + Struct10(1)
                }
            }
        }
        
        static private func measure(_ name: String, block: @escaping () -> ()) {
            print()
            print("\(name)")
            let t0 = CACurrentMediaTime()
            
            block()
            
            let dt = CACurrentMediaTime() - t0
            print("\(dt)")
        }
    }
    
    class用的时间几乎比struct多一倍 运行结果.png

    2.官方例子,修改代码块,尽可能使用struct
    例子1

    enum Color { case blue, green, gray } 
    enum Orientation { case left, right } 
    enum Tail { case none, tail, bubble }
    
    var cache = [String : UIImage]()
    
    // 修改前
    func makeBalloon(_ color: Color, _ orientation: Orientation, _ tail: Tail) -> UIImage {
         let key = "\(color):\(orientation):\(tail)"
         if let image = cache[key] {
           return image
        }
       ... 
    }
    
    //修改后
    var cache = [Balloon : UIImage]()
    func makeBalloon(_ balloon: Ballon) -> UIImage {
         if let image = cache[balloon] {
           return image
        }
       ... 
    }
    
    struct Balloon: Hashable{
        var color: Color
        var orientation: Orientation 
       var tail: Tail
    }
    

    修改之后,调用makeBalloon方法,key就不会在对上创建与销毁

    例子2

    struct Attachment {
        let fileURL: URL
        // 修改前
        /*
        let uuid: String
        let mineType: String
        */
        //修改后
        let uuid: UUID
        let mineType: MimeType
    
        // 修改前
        // init?(fileURL: URL, uuid: String, mimeType: String) {
        // 修改后
        init?(fileURL: URL, uuid: String, mimeType: MimeType) {
           guard  mineType.isMineType else { 
               return nil
           }
           self.fileURL = fileURL 
           self.uuid = uuid 
           self.mineType = mimeType
       }
    }
    
    enum MimeType: String{
        case jpeg = "image/jpeg"
        .... 
    }
    

    初始化器

    struct会默认提供成员初始化器,类不会提供。

    类中的成员变量初始化有值,不用提供初始化器,初始化时使用默认的初始化器,否则,必须提供指定初始化器。 class与struct初始化器.png

    可以看到,如果类中有成员没有初始化,会爆错误,告诉你该类没有初始化。
    此时,用两种修改方法,一种是给成员变量初始化,另一种是提供初始化器,但不能是便利初始化器

    类的初始化器有多种:
    1.默认初始化器:类都会提供默认初始化器。
    2.指定初始化器:初始化成员的初始化方法,方法名是init,值得注意的是指定初始化器最好只有一个,如果有多个,请将其他的修改为便利初始化器。

    class PersonClass {
        let id: String;
        var age: Int;
        
        init(_ id: String, _ age: Int){
            self.id = id
            self.age = age
        }
        
        init( _ age: Int){
            self.id = "id"
            self.age = age
        }
        
        init(_ id: String){
            self.id = id
            self.age = 12
        }
    
         //修改后
        convenience init( _ age: Int){
            self.init("id", age);
        }
        
        convenience init(_ id: String){
            self.init(id, 0)
            self.age = 12
        }
    }
    
    
    多个指定初始化器.png

    3.必须初始化器:必须初始化器,是告知调用者或子类,你必须使用该方法进行初始化。init方法明前使用required关键字,他与指定初始化器只能有一个
    4.便利初始化器:方法名init前加convenience关键字。注意2点:
    4.1该初始化器必须调用一个非便利初始化器
    4.2 调用了一个非便利初始化器后,才可以使用self.去修改成员变量的值

    convenience init( _ age: Int){
        self.init("id", age);
    }
        
    convenience init(_ id: String){
        self.init(id, 0)
        self.age = 12
    }
    
    先访问self报错.png

    5.可选/可失败初始化器:方法名init后加“?”,表示初始化器可以失败,返回nil

    这里我们记住:
    1 指定初始化器必须保证在向上委托给父类初始化器之前,其所在类引入的所有属性都要初始化完成。
    2 指定初始化器必须先向上委托父类初始化器,然后才能为继承的属性设置新值。如果不这样做,指定初始化器赋予的新值将被父类中的初始化器所覆盖
    3 便捷初始化器必须先委托同类中的其它初始化器,然后再为任意属性赋新值(包括 同类里定义的属性)。如果没这么做,便捷构初始化器赋予的新值将被自己类中其它指定初始化器所覆盖。
    4 初始化器在第一阶段初始化完成之前,不能调用任何实例方法、不能读取任何实例属性的值,也不能引用 self 作为值。

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