Swift - 属性（Property）

属性（Property）

Swift 中跟实例相关的属性可以分为 2 大类

• 存储属性（Stored Property）

类似于成员变量这个概念
存储在实例的内存中
结构体、类 可以定义存储属性
枚举 不可以定义存储属性

• 计算属性（Computer Property）

本质就是方法（函数）
不占用实例的内存
枚举、结构体、类 都可以定义计算属性

struct Circle {
    // 存储属性
    var radius: Double
    // 计算属性
    var diameter: Double {
        set {
            radius = newValue / 2
        }
        get {
            radius * 2
        }
    }
}

var circle = Circle(radius: 8)
print(circle.radius, circle.diameter)
// 8.0, 16.0

存储属性

关于存储属性，Swift 有个明确的规定

• 在创建 类 或 结构体 的实例时，必须为所有的存储属性设置一个合适的初始值

可以在初始化器里为存储属性设置一个初始值
可以分配一个默认的属性值作为属性定义的一部分

计算属性

• set 传入的新值默认叫做 newValue，也可以自定义

struct Circle {
    // 存储属性
    var radius: Double
    // 计算属性
    var diameter: Double {
        set(newDiameter) {
            radius = newDiameter / 2
        }
        get {
            radius * 2
        }
    }
}

• 只读计算属性：只有 get，没有 set

struct Circle {
    // 存储属性
    var radius: Double
    // 计算属性
    var diameter: Double {
        get {
            radius * 2
        }
    }
}

struct Circle {
    // 存储属性
    var radius: Double
    // 计算属性
    var diameter: Double { radius * 2 }
}

• 定义计算属性只能用 var，不能用 let

let 代表常量：值是一成不变的
计算属性的值是可能发生变化的（即使是只读计算属性）

枚举 rawValue 原理

枚举原始值 rawValue 的本质是：只读计算属性

enum Directon: String {
    case north = "north", south = "south", east = "east", west = "west"
    var rawValue: String {
        switch self {
        case .north:
            return "north"
        case .south:
            return "south"
        case .east:
            return "east"
        case .west:
            return "west"
        }
    }
}

延迟存储属性（Lazy Stored Property）

• 使用 lazy 可以定义一个延迟存储属性，在第一次用到属性的时候才会进行初始化

class Car {
    init() {
        print("Car init!")
    }
    func run() -> Void {
        print("Car is running!")
    }
}

class Person {
    lazy var car = Car()
    init() {
        print("Person init!")
    }
    func goOut() -> Void {
        car.run()
    }
}

class PhotoView {
    lazy var image: String = {
       let url = ""
        return url
    }()
}

• lazy 属性必须是 var，不能是 let

  • let 必须在实例的初始化方法完成之前就拥有值

• 如果多条线程同时第一次访问 lazy 属性

  • 无法保证属性只被初始化一次

注意点

• 当结构体包含一个延迟存储属性时，只有 var 才能访问延迟存储属性
  • 因为延迟属性初始化时需要改变结构体的内存

struct Point {
    var x = 0
    var y = 0
    lazy var z = 0
}
let p = Point()
print(p.z)
// error：Cannot use mutating getter on immutable value: 'p' is a 'let' constant

属性观察器（Property Observer）

• 可以为 非 lazy 的 var 存储属性 设置属性观察器

struct Circle {
    // 存储属性
    var radius: Double {
        willSet {
            print("willSet", newValue)
        }
        didSet {
            print("didSet", oldValue, radius)
        }
    }
    init() {
        self.radius = 1.0
        print("Circle init!")
    }
}

• willSet 会传递新值，默认叫 newValue
• didSet 会传递旧值，默认叫 oldValue
• 在初始化器中设置属性值不会触发 willSet 和 didSet
• 在属性定义时设置初始值也不会触发 willSet 和 didSet

全局变量、局部变量

计算属性、属性观察器的功能，同样可以应用在全局变量、局部变量身上

var num: Int {
    get { return 10 }
    set { print("setNum", newValue) }
}

func getAge() -> Int {
    var age = 10 {
        willSet {
            print("willSet", newValue)
        }
        didSet {
            print("didSet", oldValue)
        }
    }
    age = 11
    return age
}

inout 的本质总结

• 如果实参有物理内存地址，且没有设置属性观察器

  • 直接将实参的内存地址传入函数（实参进行引用传递）

• 如果实参是计算属性或者设置了属性观察器

  • 采取了 Copy In Copy Out 的做法

    • 调用该函数时，先复制实参的值，产生副本 get
    • 将副本的内存地址传入函数（副本进行引用传递），在函数内部可以修改副本的值
    • 函数返回后，再将副本的值覆盖实参的值 set

• 总结：inout 的本质就是 引用传递（地址传递）

struct Shape {
    var width: Int
    var side: Int {
        willSet { print("willSetSide", newValue) }
        didSet { print("didSetSide", oldValue, side) }
    }
    var girth: Int {
        set {
            width = newValue / side
            print("setGirth", newValue)
        }
        get {
            print("getGirth")
            return width * side
        }
    }
    func show() {
        print("width = \(width), side = \(side), girth = \(girth)")
    }
}

func test(_ num: inout Int) {
    num = 20
}

var s = Shape(width: 10, side: 4)
test(&s.width)
s.show()
print("------------")
test(&s.side)
s.show()
print("------------")
test(&s.girth)
s.show()


/**
getGirth
width = 20, side = 4, girth = 80
------------
willSetSide 20
didSetSide 4 20
getGirth
width = 20, side = 20, girth = 400
------------
getGirth
setGirth 20
getGirth
width = 1, side = 20, girth = 20
*/

类型属性（Type Property）

• 严格来说，属性可以分为

  • 实例属性（Instance Property）：只能通过实例去 访问

    • 存储实例属性（Stored Instance Property）：存储在实例的内存中，每个实例都有一份
      计算实例属性（Computed Instance Property）

  • 类型属性（Type Property）：只能通过类型去访问

    • 存储类型属性（Stored Type Property）：整个程序运行过程中，就只有一份内存（类似于全局变量）
    • 计算类型属性（Computed Type Property）

• 可以通过 static 定义类型属性

  • 如果是类，也可以用关键字 class

struct Car {
    static var count: Int = 0
    init() {
        Car.count += 1
    }
}

类型属性细节

• 不同于 存储实例属性，你必须给 存储类型属性 设定初始值

  • 因为类型没有像实例那样的 init 初始化器 来初始化存储属性

• 存储类型属性 默认就是 lazy，会在第一次使用的时候才初始化

  • 就算被多个线程同时访问，保证只会初始化一次
  • 存储类型属性 可以是 let

• 枚举类型 也可以定义类型属性（存储类型属性、计算类型属性）