Swift-构造过程

存储属性的初始赋值

类和结构体在创建实例时，必须为所有存储型属性设置合适的初始值。存储型属性的值不能处于一个未知的状态。

你可以在构造器中为存储型属性赋初值，也可以在定义属性时为其设置默认值。

注意
当你为存储型属性设置默认值或者在构造器中为其赋值时，它们的值是被直接设置的，不会触发任何属性观察者。

构造器

构造器在创建某个特定类型的新实例时被调用。它的最简形式类似于一个不带任何参数的实例方法，以关键字init命名：

init() {
    // 在此处执行构造过程
}

下面例子中定义了一个用来保存华氏温度的结构体Fahrenheit，它拥有一个Double类型的存储型属性temperature：

struct Fahrenheit {
    var temperature: Double
    init() {
        temperature = 32.0
    }
}
var f = Fahrenheit()
print("The default temperature is \(f.temperature)° Fahrenheit")
// 打印 "The default temperature is 32.0° Fahrenheit"

这个结构体定义了一个不带参数的构造器init，并在里面将存储型属性temperature的值初始化为32.0（华氏温度下水的冰点）。

默认属性值

如前所述，你可以在构造器中为存储型属性设置初始值。同样，你也可以在属性声明时为其设置默认值。

注意
如果一个属性总是使用相同的初始值，那么为其设置一个默认值比每次都在构造器中赋值要好。两种方法的效果是一样的，只不过使用默认值让属性的初始化和声明结合得更紧密。使用默认值能让你的构造器更简洁、更清晰，且能通过默认值自动推导出属性的类型；同时，它也能让你充分利用默认构造器、构造器继承等特性，后续章节将讲到。

你可以使用更简单的方式在定义结构体Fahrenheit时为属性temperature设置默认值：

struct Fahrenheit {
    var temperature = 32.0
}

自定义构造过程

你可以通过输入参数和可选类型的属性来自定义构造过程，也可以在构造过程中修改常量属性。

构造参数

自定义构造过程时，可以在定义中提供构造参数，指定所需值的类型和名字。构造参数的功能和语法跟函数和方法的参数相同。
下面例子中定义了一个包含摄氏度温度的结构体Celsius。它定义了两个不同的构造器：init(fromFahrenheit:)和init(fromKelvin:)，二者分别通过接受不同温标下的温度值来创建新的实例：

struct Celsius {
    var temperatureInCelsius: Double
    init(fromFahrenheit fahrenheit: Double) {
        temperatureInCelsius = (fahrenheit - 32.0) / 1.8
    }
    init(fromKelvin kelvin: Double) {
        temperatureInCelsius = kelvin - 273.15
    }
}
let boilingPointOfWater = Celsius(fromFahrenheit: 212.0)
// boilingPointOfWater.temperatureInCelsius 是 100.0
let freezingPointOfWater = Celsius(fromKelvin: 273.15)
// freezingPointOfWater.temperatureInCelsius 是 0.0

第一个构造器拥有一个构造参数，其外部名字为fromFahrenheit，内部名字为fahrenheit；第二个构造器也拥有一个构造参数，其外部名字为fromKelvin，内部名字为kelvin。这两个构造器都将唯一的参数值转换成摄氏温度值，并保存在属性temperatureInCelsius中。

参数的内部名称和外部名称

跟函数和方法参数相同，构造参数也拥有一个在构造器内部使用的参数名字和一个在调用构造器时使用的外部参数名字。

然而，构造器并不像函数和方法那样在括号前有一个可辨别的名字。因此在调用构造器时，主要通过构造器中的参数名和类型来确定应该被调用的构造器。正因为参数如此重要，如果你在定义构造器时没有提供参数的外部名字，Swift 会为构造器的每个参数自动生成一个跟内部名字相同的外部名。

以下例子中定义了一个结构体Color，它包含了三个常量：red、green和blue。这些属性可以存储0.0到1.0之间的值，用来指示颜色中红、绿、蓝成分的含量。

Color提供了一个构造器，其中包含三个Double类型的构造参数。Color也可以提供第二个构造器，它只包含名为white的Double类型的参数，它被用于给上述三个构造参数赋予同样的值。

struct Color {
    let red, green, blue: Double
    init(red: Double, green: Double, blue: Double) {
        self.red   = red
        self.green = green
        self.blue  = blue
    }
    init(white: Double) {
        red   = white
        green = white
        blue  = white
    }
}

两种构造器都能用于创建一个新的Color实例，你需要为构造器每个外部参数传值：

let magenta = Color(red: 1.0, green: 0.0, blue: 1.0)
let halfGray = Color(white: 0.5)

注意，如果不通过外部参数名字传值，你是没法调用这个构造器的。只要构造器定义了某个外部参数名，你就必须使用它，忽略它将导致编译错误：

let veryGreen = Color(0.0, 1.0, 0.0)
// 报编译时错误，需要外部名称

不带外部名的构造器参数

如果你不希望为构造器的某个参数提供外部名字，你可以使用下划线()来显式描述它的外部名，以此重写上面所说的默认行为。
下面是之前Celsius例子的扩展，跟之前相比添加了一个带有Double类型参数的构造器，其外部名用代替：

struct Celsius {
    var temperatureInCelsius: Double
    init(fromFahrenheit fahrenheit: Double) {
        temperatureInCelsius = (fahrenheit - 32.0) / 1.8
    }
    init(fromKelvin kelvin: Double) {
        temperatureInCelsius = kelvin - 273.15
    }
    init(_ celsius: Double){
        temperatureInCelsius = celsius
    }
}
let bodyTemperature = Celsius(37.0)
// bodyTemperature.temperatureInCelsius 为 37.0

调用Celsius(37.0)意图明确，不需要外部参数名称。因此适合使用init(_ celsius: Double)这样的构造器，从而可以通过提供Double类型的参数值调用构造器，而不需要加上外部名。

可选属性类型

如果你定制的类型包含一个逻辑上允许取值为空的存储型属性——无论是因为它无法在初始化时赋值，还是因为它在之后某个时间点可以赋值为空——你都需要将它定义为可选类型。可选类型的属性将自动初始化为nil，表示这个属性是有意在初始化时设置为空的。
下面例子中定义了类SurveyQuestion，它包含一个可选字符串属性response：

class SurveyQuestion {
    var text: String
    var response: String?
    init(text: String) {
        self.text = text
    }
    func ask() {
        print(text)
    }
}
let cheeseQuestion = SurveyQuestion(text: "Do you like cheese?")
cheeseQuestion.ask()
// 打印 "Do you like cheese?"
cheeseQuestion.response = "Yes, I do like cheese."

调查问题的答案在回答前是无法确定的，因此我们将属性response声明为String?类型，或者说是可选字符串类型。当SurveyQuestion实例化时，它将自动赋值为nil，表明此字符串暂时还没有值。

构造过程中常量属性的修改

你可以在构造过程中的任意时间点给常量属性指定一个值，只要在构造过程结束时是一个确定的值。一旦常量属性被赋值，它将永远不可更改。

注意
对于类的实例来说，它的常量属性只能在定义它的类的构造过程中修改；不能在子类中修改。
你可以修改上面的SurveyQuestion示例，用常量属性替代变量属性text，表示问题内容text在SurveyQuestion的实例被创建之后不会再被修改。尽管text属性现在是常量，我们仍然可以在类的构造器中设置它的值：

class SurveyQuestion {
    let text: String
    var response: String?
    init(text: String) {
        self.text = text
    }
    func ask() {
        print(text)
    }
}
let beetsQuestion = SurveyQuestion(text: "How about beets?")
beetsQuestion.ask()
// 打印 "How about beets?"
beetsQuestion.response = "I also like beets. (But not with cheese.)"

默认构造器

如果结构体或类的所有属性都有默认值，同时没有自定义的构造器，那么 Swift 会给这些结构体或类提供一个默认构造器（default initializers）。这个默认构造器将简单地创建一个所有属性值都设置为默认值的实例。
下面例子中创建了一个类ShoppingListItem，它封装了购物清单中的某一物品的属性：名字（name）、数量（quantity）和购买状态 purchase state：

class ShoppingListItem {
    var name: String?
    var quantity = 1
    var purchased = false
}
var item = ShoppingListItem()

由于ShoppingListItem类中的所有属性都有默认值，且它是没有父类的基类，它将自动获得一个可以为所有属性设置默认值的默认构造器（尽管代码中没有显式为name属性设置默认值，但由于name是可选字符串类型，它将默认设置为nil）。上面例子中使用默认构造器创造了一个ShoppingListItem类的实例（使用ShoppingListItem()形式的构造器语法），并将其赋值给变量item。

结构体的逐一成员构造器

除了上面提到的默认构造器，如果结构体没有提供自定义的构造器，它们将自动获得一个逐一成员构造器，即使结构体的存储型属性没有默认值。

逐一成员构造器是用来初始化结构体新实例里成员属性的快捷方法。我们在调用逐一成员构造器时，通过与成员属性名相同的参数名进行传值来完成对成员属性的初始赋值。

下面例子中定义了一个结构体Size，它包含两个属性width和height。Swift 可以根据这两个属性的初始赋值0.0自动推导出它们的类型为Double。

结构体Size自动获得了一个逐一成员构造器init(width:height:)。你可以用它来为Size创建新的实例：

struct Size {
    var width = 0.0, height = 0.0
}
let twoByTwo = Size(width: 2.0, height: 2.0)

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