Swift 初始化 init 小结

Swift 的初始化和 Objective-C 有一个很大的不同，Objective-C 默认会给每个属性赋一个空值，如 nil 或者 0，但 Swift 的初始化更加严格，需要开发者自己显示指定类成员的初始值，否则编译会报错。

结构体初始化

如果结构体没有实现任何初始化函数，Swift 默认给生成一个包含所有成员变量的初始化构造器。

struct RocketConfiguration {
    let name: String = "Athena 9 Heavy"
    let numberOfFirstStageCores: Int
    let numberOfSecondStageCores: Int
    let numberOfStageReuseLandingLegs: Int
}

如果使用如下的代码初始化这个结构体：

let athena9Heavy = RocketConfiguration()

将产生编译错误，如下图：

有两种做法可以消除错误，声明结构体成员时即赋值，如下：

struct RocketConfiguration {
    let name: String = "Athena 9 Heavy"
    let numberOfFirstStageCores: Int = 3
    let numberOfSecondStageCores: Int = 1
    let numberOfStageReuseLandingLegs: Int? = nil
}

let athena9Heavy = RocketConfiguration()

但这种情况下，成员变量无法再修改，除非将let改成var。或者使用默认的初始化构造器，给每个成员赋一个初始化的值：

struct RocketConfiguration {
    let name: String = "Athena 9 Heavy"
    let numberOfFirstStageCores: Int
    let numberOfSecondStageCores: Int
    let numberOfStageReuseLandingLegs: Int
}

let athena9Heavy = RocketConfiguration(numberOfFirstStageCores: 3, numberOfSecondStageCores: 1, nominalBurnTime: nil)

类的初始化

和结构体不同的是，类必须自己声明初始化构造器：

class LaunchSite {
    let name: String
    let coordinates: (String, String)
    
    init(name: String, coordinates: (String, String)) {
        self.name = name
        self.coordinates = coordinates
    }
}

如果去掉上面的init函数，将产生编译错误，如下图：

指定构造器（Designated Initializers）

指定构造器对所有没有默认值的非可选属性进行初始化。

class RocketComponent {
    let model: String
    let serialNumber: String
    let reusable: Bool
    
    // Init #1a - Designated
    init(model: String, serialNumber: String, reusable: Bool) {
        self.model = model
        self.serialNumber = serialNumber
        self.reusable = reusable
    }
}    

初始化调用：

let payload = RocketComponent(model: "RT-1", serialNumber: "234", reusable: false)

便利构造器（Convenience Initializers）

便利构造器是在init前加一个关键子convenience，它为一些属性提供默认值：

// Init #1b - Convenience
convenience init(model: String, serialNumber: String) {
    self.init(model: model, serialNumber: serialNumber, reusable: false)
}

这样，在初始化时就无需给所有属性赋值，如下：

let fairing = RocketComponent(model: "Serpent", serialNumber: "0")

便利构造器通常要调用类自身的便利构造器或者指定构造器，不管是哪种，最终都要调用指定构造器。如下图：

子类的初始化

class Tank: RocketComponent {
  let encasingMaterial: String
}

这段代码会产生编译错误：

encasingMaterial 没有初始化值，Swift 的原则是，所有属性在初始化阶段都要完成赋值，因为 Swift 不会给属性赋默认值，需要开发者自己完成。简单做法是给encasingMaterial属性一个默认值：

class Tank: RocketComponent {
    let encasingMaterial: String = "Aluminum"
}

let fuelTank = Tank(model: "Athena", serialNumber:"003", reusable: true)

或者声明一个指定构造器：

class Tank: RocketComponent {
    let encasingMaterial: String
    
    init(model: String, serialNumber: String, reusable: Bool, encasingMaterial: String) {
        self.encasingMaterial = encasingMaterial
        super.init(model: model, serialNumber: serialNumber, reusable: reusable)
    }
}

let fuelTank = Tank(model: "Athena", serialNumber:"003", reusable: true, encasingMaterial: "Aluminum")

需要注意的是，子类自身属性的初始化需要在调用父类的初始化构造器前完成，如下代码

init(model: String, serialNumber: String, reusable: Bool, encasingMaterial: String) {
        super.init(model: model, serialNumber: serialNumber, reusable: reusable)
        self.encasingMaterial = encasingMaterial
    }

将产生编译错误，如下图：

父类属性的初始化，需要在调用父类构造器之后：如下：

init(model: String, serialNumber: String, reusable: Bool, encasingMaterial: String) {
    self.encasingMaterial = encasingMaterial
    super.init(model: model, serialNumber: serialNumber, reusable: reusable)
    self.model = model + "-X"
}

要先调用父类的构造器，以防止先给属性赋值了然后才调用父类而把以前的赋值覆盖了。若把self.model放在super.init之前，会产生编译错误：

初始化调用顺序

1. 便利构造器需要调用类自身的便利构造器或指定构造器，最终要调用类自身的指定构造器。
2. 子类的指定构造器需要调用父类的指定构造器

如下图：

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这篇文章总结自以下两篇文章
Swift Tutorial: Initialization In Depth, Part 1/2
Swift Tutorial: Initialization In Depth, Part 2/2
想了解更详细的 Swift 初始化过程可作参考，建议大家创建一个 playground，跑一遍文章中的例子，能加深理解。

其他参考资料：
Swift中文教程（十四） 初始化
Initialization in Swift