GeekBand-Swift 第二周笔记(结构、枚举、类)

结构、枚举、类

• Struct 和 Enum 在栈上，具有值拷贝语义，不要在里面定义引用类型属性。
• Struct 和 Enum 不支持面向对象，但支持面向协议，适用于轻量级对象。
• Enum 中可以指定 raw value，类型可以是字符、字符串、整数、浮点数。
  Enum 一般定义一组相关值成员，可以用 switch-case 处理 Enum。
  作为数据模型来说，Struct 比 Class 更加安全、迅速（快很多倍），没有内存泄漏和线程安全的问题。OC 中无法调用 Swift 的 Struct，因为需要继承自 NSObject OC 才可以调用。Struct 亦不能被序列化为 NSData 对象。
  总结下：数据模型较小，不会占用太多栈资源；无需继承，且 Swift 提倡面向协议编程；无需储存为 NSData；无需被 OC 调用；在以上情况满足时，强烈建议使用 Struct 而不是 Class。

继承、多态、协议

• 只有类可以继承，子类继承父类属性、方法、下标，实例成员和类型成员都可以继承，子类 is-a 父类，逻辑关系要清楚。
• 使用 final 阻止子类 override 该成员，类上使用 final 意味着该类不能被继承。
• 协议本质是一种声明类型，不能创造实例。
  注意：协议变量的内存模型遵从实际变量的内存模型。
  可以使用 is 检查类型是否实现了该协议。协议中只能定义变量属性，不能定义常量属性。

• mutating and required

  
  mutating.png
  required.png

字符串和集合

String、Array、Set、Dictionary 都是 Struct，其中 String 内存模型稍稍复杂一点，其他三位都是栈中储存一个指针指向真正的对象，那为什么说他们是值类型 Struct 呢？因为他们都是值语义。

String 内存模型.png

• String 是一个拥有三个元素的 Struct，有一个指针指向字符串。
  这四位都遵循 copy-on-write 技术，当有人拷贝他们时，只是拷贝了他们的指针，只有当真正的值被更改时，才会复制原来的值到另外一个内存并更改。这样就节省了大量的资源。在程序中，我们尽量不要做无谓的更改，提升效率。
  String 和 Array 都遵循 capacity 的内存分配规则，当容量超过 capacity 时，重新分配内存的代价很大，影响性能，所以最好一开始预估好 capacity，避免增长。

  
  capacity.png
• Dictionary 和 Set 都没有 capacity 的概念，但是相对应的 key 和元素都必须有哈希值，支持 Hashable 协议。
  Dictionary 是一个无序的 key-value 集合，key 唯一，value 可重复；
  Set 是一个无序的集合，储存的值不可以重复。

第二周作业

第二周作业题目.png

我的答案

import UIKit
import Foundation
//交通工具类
class Jiaotong {
    var v: Double
    var w: Double
    init(v: Double, w: Double) {
        self.v = v
        self.w = w
    }
    func move(time: Double, v: Double) {
        let l = time*v
        print("移动距离\(l)")
    }
    deinit {
        print("Over")
    }
}
//颜色枚举
enum Color {
    case white
    case blue
    case yellow
    case black
    case green
    case red
}
//火车类继承交通工具
class Train: Jiaotong {
    var color: Color
    var chexiang = ["One","Two","Three","Four","Five","Six","Seven","Eight","Nine","Ten"]
    init(color: Color) {
        self.color = color
        super.init(v: 80.0, w: 800.0)
    }
    //便捷初始化器
    convenience init() {
        self.init(color: .white)
    }
    //定义下标
    subscript (i: Int) -> String {
        get {
            return chexiang[i]
        }
        set {
            chexiang[i] = newValue
        }
    }
    //重写父类移动方法
    override func move(time: Double, v: Double) {
        super.move(time: time, v: v)
        print("嗡嗡")
    }
}
//飞机的机长结构
struct Captain {
    let name: String
    var worktime: Double
    init(name: String, worktime: Double) {
        self.name = name
        self.worktime = worktime
        print("The aircraft's captain is \(self.name), he worktime is \(self.worktime) hours.")
    }
    mutating func addWorktime(newWorktime: Double) {
        self.worktime += newWorktime
        print("The aircraft's captain is \(self.name), he worktime is \(self.worktime) hours.")
    }
}
//飞机类继承交通工具
class Aircraft: Jiaotong {
    var color: Color
    var captain: Captain
    //使用可选类型定义初始化器
    init?(color: Color, captain: Captain) {
        //当机长姓名为空时，初始化失败返回 nil
        if captain.name.isEmpty {
            return nil
        }
        self.captain = captain
        self.color = color
        super.init(v: 800.0, w: 50.0)
    }
//自定义操作符比较这两个类的颜色
    static func == (left: Train, right: Aircraft) -> Bool {
        if left.color == right.color {
            return true
        }
            return false
    }
    override func move(time: Double, v: Double) {
        super.move(time: time, v: v)
        print("呼呼")
    }
}
//新建各个类的实例，实现里面的方法
var jiaotong = Jiaotong(v: 0.0, w: 0.0)
var train1 = Train()
var train2 = Train(color: .green)
var captain1 = Captain(name: "Davie", worktime: 1055.5)
var aircraft1 = Aircraft(color: .white, captain: captain1)

jiaotong.move(time: 10, v: 10.5)
train1.move(time: 50.5, v: 135.6)
aircraft1?.move(time: 34.5, v: 800.0)
aircraft1?.captain.addWorktime(newWorktime: 10.5)

//用下标遍历车厢元素
for i in 0...9 {
    print(train1[i])
}
//先判断飞机实例是否为空，再比较火车和飞机的实例颜色是否相同
if let aircraftLet = aircraft1{
    if train1 == aircraftLet {
        print("The train1's color is the same as the aircraft.")
    }
    else {
        print("The train1's color is not the same as the aircraft.")
    }
}
else {
    print("The aircraft has not been initialized yet.")
}
//可选类型赋值为 nil 可以验证析构器
aircraft1 = nil