类和结构体对比
Swift
中类和结构体有很多共同点。共同处在于:
- 定义属性用于存储值
- 定义方法用于提供功能
- 定义下标操作使得可以通过下标语法来访问实例所包含的值
- 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
与结构体相比,类还有如下的附加功能:
- 继承允许一个类继承另一个类的特征
- 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被分配的资源
- 引用计数允许对一个类的多次引用
定义语法
类和结构体有着类似的定义方式。我们通过关键字class
和struct
来分别表示类和结构体,并在一对大括号中定义它们的具体内容:
struct Resolution {
var width = 0
var height = 0
}
class VideoMode {
var resolution = Resolution()
var interlaced = false
var frameRate = 0.0
var name: String?
}
类和结构体实例
生成结构体和类实例的语法非常相似:
let someResolution = Resolution()
let someVideoMode = VideoMode()
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形式是在结构体或者类的类型名称后跟随一对空括号,如Resolution()
或VideoMode()
。通过这种方式所创建的类或者结构体实例,其属性均会被初始化为默认值。
属性访问
通过使用点语法,你可以访问实例的属性。其语法规则是,实例名后面紧跟属性名,两者通过点号.
连接:
print("The width of someResolution is \(someResolution.width)")
// 打印 "The width of someResolution is 0"
print("The width of someVideoMode is \(someVideoMode.resolution.width)")
// 打印 "The width of someVideoMode is 0"
你也可以使用点语法为变量属性赋值:
someVideoMode.resolution.width = 1280
print("The width of someVideoMode is now \(someVideoMode.resolution.width)")
// 打印 "The width of someVideoMode is now 1280"
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,用于初始化新结构体实例中成员的属性。新实例中各个属性的初始值可以通过属性的名称传递到成员逐一构造器之中:
let vga = Resolution(width:640, height: 480)
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的时候,其值会被拷贝。
let vga = Resolution(width:640, height: 480)
var svga = vga
svga.width = 800
svga.height = 600
print(" vga: \(vga) \nsvga: \(svga)")
// vga: Resolution(width: 640, height: 480)
// svga: Resolution(width: 800, height: 600)
可以看到将vga
传递给svga
,改变svga
的width
和height
属性,vga
的值并没有改变。
在Swift
中,所有的基本类型:整数Integer
、浮点数Double
、布尔值Bool
、字符串String
、数组Array
、集合Set
和字典Dictionary
,都是值类型,并且在底层都是以结构体的形式所实现。
类是引用类型
与值类型不同,引用类型在被赋予到一个变量、常量或者被传递到一个函数时,其值不会被拷贝。因此,引用的是已存在的实例本身而不是其拷贝。
let vgaVideo = VideoMode()
vgaVideo.resolution.width = 640
vgaVideo.resolution.height = 480
var svgaVideo = vgaVideo
svgaVideo.resolution.width = 800
svgaVideo.resolution.height = 600
print(" vgaVieo.resolution: \(vgaVideo.resolution)")
print("svgaVieo.resolution: \(svgaVideo.resolution)")
// vgaVieo.resolution: Resolution(width: 800, height: 600)
// svgaVieo.resolution: Resolution(width: 800, height: 600)
可以看到将vgaVideo
传递给svgaVideo
,改变svgaVideo
的resolution
的width
和height
属性,vgaVideo的值也跟着改变了。
结构体与类的区别可以查看这篇文章
恒等运算符
因为类是引用类型,有可能有多个常量和变量在幕后同时引用同一个类实例。(对于结构体和枚举来说,这并不成立。因为它们作为值类型,在被赋予到常量、变量或者传递到函数时,其值总是会被拷贝。)
如果能够判定两个常量或者变量是否引用同一个类实例将会很有帮助。为了达到这个目的,Swift
内建了两个恒等运算符:
- 等价于
===
- 不等价于
!==
print(vgaVideo === svgaVideo) // true
print(vgaVideo !== svgaVideo) // false
指针
如果你有C
,C++
或者Objective-C
语言的经验,那么你也许会知道这些语言使用指针来引用内存中的地址。一个引用某个引用类型实例的Swift
常量或者变量,与C
语言中的指针类似,但是并不直接指向某个内存地址,也不要求你使用星号*
来表明你在创建一个引用。Swift
中的这些引用与其它的常量或变量的定义方式相同。
类和结构体的选择
结构体实例总是通过值传递,类实例总是通过引用传递。这意味两者适用不同的任务。当你在考虑一个工程项目的数据结构和功能的时候,你需要决定每个数据结构是定义成类还是结构体。
按照通用的准则,当符合一条或多条以下条件时,请考虑构建结构体:
- 该数据结构的主要目的是用来封装少量相关简单数据值。
- 有理由预计该数据结构的实例在被赋值或传递时,封装的数据将会被拷贝而不是被引用。
- 该数据结构中储存的值类型属性,也应该被拷贝,而不是被引用。
- 该数据结构不需要去继承另一个既有类型的属性或者行为。
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