Swift—值类型struct和引用类型class

Swift通过 struct 关键字引入结构体，通过 class 关键字引入类。他们之间有很多共同点，如：

• 定义属性用于存储值
• 定义方法用于提供功能
• 定义下标操作用于通过下标语法访问它们的值
• 定义构造器用于设置初始值
• 通过扩展以增加默认实现之外的功能
• 遵循协议以提供某种标准功能

相比结构体，class还有以下功能：

• 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

class支持的附加功能是以增加复杂性为代价的，从内存管理角度，他是引用类型，存储在堆区；结构体是值类型，存储在栈区，所以一般优先使用结构体。
引用类型，可以参考oc，下面来看下值类型。

值类型

结构体是值类型，我们可以通过代码验证：

struct Teacher {
    var age: Int = 18
    var age2: Int = 20
}

var t = Teacher()
print("\(MemoryLayout<Teacher>.size)")

控制台打印结果：

image.png
po t，从图中可以发现，t的打印直接就是值，没有任何与地址有关的信息。
获取t的内存地址：po withUnsafePointer(to: &t){print($0)}，内存中直接存储的就是变量值信息。

值类型特点：
结构体的地址，就是第一个成员的内存地址
在内存中直接存储值
值类型传递的过程，相当于传递了一个副本，存入不同的内存空间，两个空间不共享状态，相当于深拷贝
自动生成init方法

mutating

修改struct属性值，需要用到mutating关键字，如下：

struct Teacher {
    var age: Int = 18
    var age2: Int = 20
    
    mutating func modifyAge(value:Int){
        age = value
    }
}

如果没有mutating，编译直接报错：Cannot assign to property: 'self' is immutable。
mutating，本质上是给值类型函数添加了inout关键字，相当于在值传递的过程中，传递的是引用，即self的地址。
SIL如下：

// Teacher.modifyAge(value:)
sil hidden @main.Teacher.modifyAge(value: Swift.Int) -> () : $@convention(method) (Int, @inout Teacher) -> () {
// %0 "value"                                     // users: %6, %2
// %1 "self"                                      // users: %4, %3
bb0(%0 : $Int, %1 : $*Teacher):
  debug_value %0 : $Int, let, name "value", argno 1 // id: %2
  debug_value_addr %1 : $*Teacher, var, name "self", argno 2 // id: %3
  %4 = begin_access [modify] [static] %1 : $*Teacher // users: %7, %5
  %5 = struct_element_addr %4 : $*Teacher, #Teacher.age // user: %6
  store %0 to %5 : $*Int                          // id: %6
  end_access %4 : $*Teacher                       // id: %7
  %8 = tuple ()                                   // user: %9
  return %8 : $()                                 // id: %9
}

inout

一般情况下，在函数的声明中，默认的参数都是不可变的，如果想要直接修改，需要给参数加上inout关键字。如下：

image.png

总结：
mutating本质是给self加一个 inout修饰；
inout相当于取地址，可以理解为地址传递，即引用；
mutating修饰struct的方法，而inout 修饰参数。

参考：结构体和类