Swift-类和结构体

2016-11-25 本文已影响56人 Joker_King

类和结构体是通用的，灵活的结构，成为程序代码的基础。您可以通过使用与常量，变量和函数完全相同的语法来定义属性和方法来向类和结构添加功能。

与其他编程语言不同，Swift不需要为自定义类和结构创建单独的接口和实现文件。在Swift中，您可以在单个文件中定义一个类或结构，并且该类或结构的外部接口自动可供其他代码使用。

类的实例传统上称为对象。但是，Swift类和结构在功能上比其他语言更接近，本章的很多内容描述了可应用于类或结构类型实例的功能。因此，使用更一般的术语实例。

类和结构体的比较

Swift中的类和结构有很多共同点。两者都可以：

定义要存储值的属性
定义方法以提供功能
定义下标，以使用下标语法访问其值
定义初始化程序以设置其初始状态
扩展其功能超出默认实现
符合协议以提供某种类型的标准功能

有关更多信息，请参阅属性，方法，下标，初始化，扩展和协议。
类具有结构不具有的附加功能：
继承使一个类能够继承另一个类的特性。

类型转换使您能够在运行时检查和解释类实例的类型。
Deinitializers使一个类的实例释放它分配的任何资源。
引用计数允许对类实例的多个引用。

有关更多信息，请参阅继承，类型转换，取消初始化和自动引用计数。

语法定义

类和结构体具有类似的语法定义，引入一个类的class关键字和一个结构体的struct关键字，两者都将整个定义放在一个花括号内

class SomeClass {
    // class definition goes here
}
struct SomeStructure {
    // structure definition goes here
}

这里有一个结构定义和类定义的例子：

struct Resolution {
    var width = 0
    var height = 0
}
class VideoMode {
    var resolution = Resolution()
    var interlaced = false
    var frameRate = 0.0
    var name: String?
}

类和结构体的实例

Resolution结构定义和VideoMode类定义仅描述Resolution或VideoMode的外观。他们自己没有描述特定的Resolution或VideoMode。为此，您需要创建结构或类的实例。

对于结构和类，创建实例的语法非常相似：

let someResolution = Resolution()
let someVideoMode = VideoMode()

结构和类都对新实例使用初始化语法。初始化语法的最简单形式使用类或结构的类型名称，后跟空括号，例如Resolution（）或VideoMode（）。这将创建一个类或结构的新实例，并将任何属性初始化为其默认值。类和结构初始化在初始化中有更详细的描述。

访问属性

您可以使用点语法访问实例的属性。在点语法中，您在实例名称后立即写入属性名称，以句点（.）分隔，不带任何空格：

print("The width of someResolution is \(someResolution.width)")
// Prints "The width of someResolution is 0"

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在本例中，someResolution.width指的是someResolution的width属性，并返回其默认初始值0。

您可以深入查看子属性，例如VideoMode的resolution属性中的width属性：

print("The width of someVideoMode is \(someVideoMode.resolution.width)")
// Prints "The width of someVideoMode is 0"

您还可以使用点语法为变量属性分配新值：

someVideoMode.resolution.width = 1280
print("The width of someVideoMode is now \(someVideoMode.resolution.width)")
// Prints "The width of someVideoMode is now 1280"

注意：
与Objective-C不同，Swift允许您直接设置结构属性的子属性。在上面的最后一个例子中，someVideoMode的resolution属性的width属性是直接设置的，而不需要将整个resolution属性设置为一个新值。

结构体类型的成员初始化器

所有结构都具有自动生成的成员初始化器，您可以使用它来初始化新结构实例的成员属性。新实例的属性的初始值可以按名称传递到成员初始化程序：

let vga = Resolution(width: 640, height: 480)

与结构不同，类实例不接收默认的成员初始化。在初始化中更详细地描述初始化器。

结构和枚举是值类型

值类型是一种类型，当它被赋值给一个变量或常量，或者当它被传递给一个函数时，它的值被复制。

事实上，Swift整数，浮点数，布尔值，字符串，数组和字典中的所有基本类型都是值类型，并且作为幕后结构实现。

所有结构和枚举都是Swift中的值类型。这意味着，您创建的任何结构和枚举实例（以及它们作为属性的任何值类型）在您的代码中传递时总是被复制。

let hd = Resolution(width: 1920, height: 1080)
var cinema = hd
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"

当给予cinema当前值hd时，存储在hd中的值被复制到新的cinema实例中。最终结果是两个完全独立的实例，刚刚发生包含相同的数值。因为它们是单独的实例，将cinema设置为2048不会影响存储在hd中的宽度。

同样的行为适用于枚举：

enum CompassPoint {
    case north, south, east, west
}
var currentDirection = CompassPoint.west
let rememberedDirection = currentDirection
currentDirection = .east
if rememberedDirection == .west {
    print("The remembered direction is still .west")
}
// Prints "The remembered direction is still .west"

当rememberedDirection被赋值为currentDirection的值时，它实际上被设置为该值的副本。之后更改currentDirection的值不会影响存储在rememberedDirection中的原始值的副本。

类是引用类型

与值类型不同，引用类型在分配给变量或常量时或者传递给函数时不会被复制。也不是副本，而是使用对同一现有实例的引用。

这里有一个例子，使用上面定义的VideoMode类：

let tenEighty = VideoMode()
tenEighty.resolution = hd
tenEighty.interlaced = true
tenEighty.name = "1080i"
tenEighty.frameRate = 25.0

let alsoTenEighty = tenEighty
alsoTenEighty.frameRate = 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TenEighty被声明为常量，而不是变量。但是，您仍然可以更改tenEighty.frameRate和TenEighty.frameRate，因为tenEighty和AlsoTenEighty常量本身的值实际上不会更改。 tenEighty和TenEighty自己不会“存储”VideoMode实例，而是它们都指向幕后的VideoMode实例。它是底层VideoMode的frameRate属性更改，而不是该VideoMode的常量引用的值。

身份操作符

因为类是引用类型，所以有可能多个常量和变量在后台引用一个类的同一个单一实例。（对于结构和枚举不是这样，因为它们在分配给常量或变量或传递给函数时总是被复制。）

有时可能有用的是找出两个常量或变量是否指向一个类的完全相同的实例。为了实现这一点，Swift提供了两个身份操作符：

相同（===）
不同于（！==）

使用这些运算符来检查两个常量或变量是否引用同一个单个实例：

if tenEighty === alsoTenEighty {
    print("tenEighty and alsoTenEighty refer to the same VideoMode instance.")
}
// Prints "tenEighty and alsoTenEighty refer to the same VideoMode instance."

"=="和"==="的意义是不相同的

“与之相同”意味着类类型的两个常量或变量引用完全相同的类实例。
“等于”是指两个实例在值上被认为是“等于”或“等效”，对于类型的设计者定义的一些适当的“等于”含义。

当您定义自己的自定义类和结构时，您有责任决定什么是“等于”的两个实例。在等价运算符中描述了定义自己的“等于”和“不等于”运算符的实现的过程。

指针

如果你有C，C ++或Objective-C的经验，你可能知道这些语言使用指针来引用内存中的地址。引用某个引用类型的实例的Swift常量或变量类似于C中的指针，但不是直接指向内存中地址的指针，并且不要求您写入星号（*）以指示您正在创建一个引用。相反，这些引用的定义与Swift中的任何其他常量或变量一样。

在类和结构之间选择

作为一般准则，考虑在以下一个或多个条件适用时创建结构体：

该结构的主要目的是封装一些相对简单的数据值。
当您分配或传递该结构的实例时，期望封装的值将被复制而不是被引用是合理的。
由结构存储的任何属性都是值类型，这也将被期望被复制而不是被引用。
该结构不需要从另一个现有类型继承属性或行为。

字符串，数组和字典的赋值和复制行为

在Swift中，许多基本数据类型，例如String，Array和Dictionary被实现为结构体。这意味着，如果字符串，数组和字典等数据被分配给一个新的常量或变量，或者当它们传递给一个函数或方法时，它们就被复制。

这个行为不同于Foundation：NSString，NSArray和NSDictionary实现为类而不是结构。 Foundation中的字符串，数组和字典总是分配和传递作为对现有实例的引用，而不是作为副本。