Swift基础语法（五）类和结构体的简单认识
2022-05-13 本文已影响0人
iOS之文一
本文简述了结构体和类的基本定义，并且说明他们二者的区别，结构体是值类型，类是引用类型。区别于其他语言，Swift提供的标准库中大部分公开类型都是结构体，而非类。
主要内容：
- 结构体
- 类
- 结构体和类的区别
1、结构体
在Swift标准库中，绝大多数的公开类型都是结构体，而枚举和类只占很小一部分
1.1 常见结构体
比如Bool、Int、Double、String、Array、Dictionary其实都是结构体类型。
结构体类型.png
1.2 结构体的初始化器
初始化器实现：
/*
1、结构体的初始化器
注意：初始化器必须保证所有存储属性都完成初始化
*/
struct Point1 {
var x: Int = 5
var y: Int
}
//此时都有值
var p11 = Point1(x: 10, y: 10)
//xYou自己的初始值5
var p12 = Point1(y: 10)
//y没值
//var p3 = Point(x:5)
//x、y都没值
//var p4 = Point()
说明：
- 所有的结构体都有编译器自动生成的初始化器
- 并且编译器会根据存储属性的设置情况提供多个初始化器
- 怎样提供初始化器的宗旨是“保证所有成员都有值”
本质：初始化器中给存储属性赋初始值
代码：
struct WYPoint {
var x: Int = 0
var y: Int = 0
}
var p = WYPoint()
查看汇编
- 执行WYPoint结构体的初始化器
调用初始化器.png
- 跳入函数内查看
初始化器赋值.png
说明：
- 可以看到对结构体进行初始化时，会调用init()初始化器
- 在init初始化器中，会给两个变量赋值，rbp就是结构体的地址值
1.3 自定义结构体
初始化器实现：
/*
2、自定义初始化器
*/
struct Point2 {
var x : Int = 0
var y : Int = 0
init(x: Int, y: Int) {
self.x = x
self.y = y
}
}
//只有这个初始化器
var p21 = Point2(x: 10, y: 10)
//系统不再提供默认初始化器
//var p22 = Point2(y: 10)
//var p23 = Point2(x:5)
//var p24 = Point2()
说明：
- 注意初始化器的定义格式
- 我们看到如果提供了自定义的初始化器，默认的初始化器系统将不再提供
1.4 结构体内存结构
代码：
/*
3、结构体的内存查看
*/
struct Point3 {
var x: Int = 0
var y: Int = 0
var origin: Bool = false
}
print(MemoryLayout<Point3>.size) // 17
print(MemoryLayout<Point3>.stride) // 24
print(MemoryLayout<Point3>.alignment) // 8
说明：
- .size得到的是结构体实际使用了内存大小
- .stride得到的是结构体的实际占用内存大小
- .alignment得到的是当前的对齐方式
2、类
类的定义和结构体是类似的，但是编译器并没有为类自动生成可以传入成员值的初始化器，只有一个空构造。
类默认只有一个空的构造器，但是这个空构造中也必须给成员变量赋值
虽然可以定义存储属性、计算属性、方法、下标，但是真正类的内存中存储的只有存储属性（可以理解为OC的成员变量）
2.1 初始化器
类的初始化器也必须要给所有的存储属性赋值
代码：
/*
1、类的初始化器
*/
//没有给存储属性赋值，类的定义会报错
//class Point4 {
// var x: Int
// var y: Int
//}
//let p41 = Point4()//报错，没有给存储属性赋初始值
//只有空构造
class Point5 {
var x: Int = 0
var y: Int = 0
}
let p51 = Point5()//空构造中赋初始值，不报错
//let p52 = Point5(x: 10,y: 20)//默认没有其他构造器
//let p53 = Point5(x: 10)//默认没有其他构造器
//let p54 = Point2(y: 20)//默认没有其他构造器
说明：
- 系统只会给类提供空构造，而且空构造必须能够给类的存储属性赋初始值
- 在Point4类中，因为没有给x/y设置初始值，所以空构造也是没有的，因为不知道如何赋值
- 因此不在的定义中设置初始值，就必须自定义初始化器，而不能用空初始化器
- 在Point5类中，有初始值，此时就有空初始化器了
- 如果类的所有成员都在定义的时候指定了初始值，编译期会为类生成无参的初始化器
- 成员的初始化就在这个初始化器中完成的，虽然没写，但是系统会自动生成并帮我们实现
注意：
- 在类中的初始化值本质其实是通过构造器来赋值的
- 类中只会自动生成不传参的空构造器
2.2 反初始化器
反初始化器可以理解为析构器（C++）
代码；
/*
2、类的反初始化器
*/
class Person {
var x: Int = 0
var y: Int = 0
deinit {
print("WY:Perosn对象销毁了")
}
}
func testInit() -> Void {
var person = Person()
}
testInit()//WY:Perosn对象销毁了
//继承关系中的反初始化器
class Student : Person {
deinit {
print("WY:Student对象销毁了")
}
}
func testInit2() -> Void {
var student = Student()
}
//WY:Student对象销毁了
//WY:Perosn对象销毁了
testInit2()
说明：
- 定义方式和析构器一样，只是名字不一样
- 所用也是销毁对象
- deinit不接受任何参数，不能写()，没有返回值，不能自行调用，必须系统调用
- 父类的deinit能被子类继承,如果之类没有反初始化器，会直接调用父类的反初始化器
- 子类的deinit调用完毕后会调用父类的deinit
2.3 类的内存分配和占用
这里和OC是一样的，占用内存大小为8字节对齐，分配内存大小为16字节对齐
详情可以查看我的另一篇博客苹果的内存对齐原理
代码：
//类的内存大小分析
func testInstanceSize() {
class Point {
var x = 11//8
var test = true//1
var y = 22//8
}//33、40、48
let p = Point()
print(class_getInstanceSize(type(of: p)))//40 print(class_getInstanceSize(Point.self))
print(Mems.size(ofRef: p))//48
}
testInstanceSize()
说明：
- 对象实际使用内存大小为33(8*2+8+1+8)(对象本身会有两个属性，分别是类信息和引用计数）
- 占用内存大小为8字节对齐，所以对象实际占用内存大小为40个字节
- 系统分配内存大小为16字节对齐，所以对象分配大小为48个字节
3、区别
本质区别在于结构体是值类型，类是引用类型。
区别：
- 结构体是值类型，类是引用类型
- 类的实体即对象会存储在堆中，结构体的实例存储的地方取决于定义在哪里
- 比如定义在函数中，那么就在栈中
- 定义在类中，就在堆中
- 定义在全局区，那么就在全局区
- 结构体定义在类的方法中，也存储在函数栈中
- 结构体的拷贝默认是浅拷贝，对象的拷贝是深拷贝
Swift的引用类型和值类型的区别在C++、OC、Java的概念都是一样的，有一定编码基础的同学肯定都接触过，便不在此赘述了
注意：
在Swift标准库中，为了提升性能，String、Array、Dictionary、Set当不出现写入修改时，是浅拷贝，如果是会出现写入的情况则是深拷贝
- 比如如果是let赋值就不会深拷贝
- 比如在编译时发现后续不会出现修改值的情况就不会深拷贝
- 注意只有标准库才会这样的
