Swift-类和结构体

类和结构体是构建代码所用的一种通用且灵活的构造体。我们可以使用完全相同的语法规则来为类和结构体定义属性（变量，常量）和添加方法。从而扩展类和结构体的功能。

与其他编程语言所不同的是，Swift并不要求你为自定义类和结构去创建独立的接口和实现文件。你所要做的是在一个单一文件中定义一个类或者结构体，系统将会自动生成面向其他代码的外部接口。

注： 通常一个类的势力被称为对象。在Swift中，类和结构体的关系要比在其他语言中更加密切，本章中所讨论的部分功能都可以在类和结构体上。因此主要使用实例。内容包含类和结构体对比、结构体和枚举是值类型、类是引用类型、类和结构体的选择、字符串、数组和字典类型的赋值和复制行为

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类和结构体对比

Swift中的类和结构体有很多共同点：

• 定义属性用于储存值
• 定义方法用于提供功能
• 定义下标操作通过下标语法可以访问它们的值
• 定义构造器用于生成初始化值
• 通过扩展以增加默认实现的功能
• 遵循协议以提供某种标准功能

与结构体相比，类还有如下的附加功能：

• 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

注： 结构体总是通过被复制的方式在代码中传递，不使用引用计数。

定义语法

类和结构体有着类似的定义方式。通过关键字class和struct来分别表示类和结构体，并在一对大括号中定义它们的具体内容：

class SomeClass {
	// 在这里定义类
}
struct SomeStructure {
	// 在这里定义结构体
}
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注： 在每次定义一个新类或者结构体的时候，实际上是定义了一个新的Swift类型。因此请使用UpperCamelCase这种命名方式命名（如SomeClass和SomeStructure等），已便符合标准Swift类型的大写命名风格（如String， Int， Bool）。相反的，请使用lowerCamelCase这种方式为属性和方法命名（如：framerate和incrementCount），以便和类型名区分。

以下是定义结构体和定义类的示例：

struct Resolution {
	var width = 0
	var height = 0
}
class VideoMode {
	var resolution = Resolution()
	var interlaced = false
	var frameRate = 0.0
	var name: String?
}
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在上面的示例中我们定义了一个名为Resolution的结构体，用来描述一个显示器的像素分辨率。这个结构体包含了两个名为width和height的存储属性。存储属性是被捆绑和存储在类或结构体中的常量或变量。这两个属性被初始化为整数0的时候，它们会被推断为Int类型。

在上面的示例中我们还定义了一个名为VideoMode的类，用来描述一个视频显示器的特定模式。这个类包含了四个变量存储属性。第一个是分辨率，它被初始化为一个新的Resolution结构体的实例，属性类型被推断为Resolution。新的VideoMode实例同时还会初始化其他三个属性，它们分别是，初始化为false的interlaced，初始值为0.0的frameRate，以及可选值为String的name。name属性会被自定赋值nil，为可选类型。

类和结构体实例

Resolution结构体和VideoMode类的定义仅描述了什么是Resolution和VideoMode。它们并没有描述一个特定的分辨率（resolution）和视频模式（video mode）。为了描述一个特定的分辨率或者视频模式，我们需要生成一个它们的实例。

let someResolution = Resolution()
let someVideoMode = VideoMode()
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结构体和类都使用构造器语法来生成新的实例。构造器语法的最简单形式是在结构体或者类的类型名称后跟随一对空括号，如Resolution（）或VideoMode（）。通过这种方式所创建的类或者结构体实例，其属性均会被初始化为默认值。

属性访问

通过使用点语法，你可以访问实例的属性。其语法规则则是，实例名后面紧跟属性名：

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

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

someVideoMode.resolution.width = 1280
print("The width of someVideoMode is now \(someVideoMode.resolution.width)")
// 打印 "The width of someVideoMode is now 1280"
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注： 与OC语言不通的是，Swift允许直接设置结构体属性的子属性。上面的最后一个例子，就是直接设置了someVideoMode中resolution属性的width这个子属性，以上操作并不需要重新为整个resolution属性设置新值。

结构体类型的成员逐一构造器

所有结构体都有一个自动生成的成员逐一构造器，用于初始化新结构体实例中成员的属性。新实例中各个属性的初始值可以通过属性的名称传递到成员逐一构造器之中，如下：

let vga = Resolution(width: 640, height: 480)
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与结构体不同，类实例没有默认的成员逐一构造器

结构体和枚举是值类型

值类型被赋予给一个变量、常量或者传递给一个函数的时候，其值会被拷贝。

在Swift中，所有的基本类型：整数，浮点数，布尔值，字符串，数组，字典都是值类型，并且在底层都是以结构体的形式所实现。所有的结构体和枚举类型都是值类型。这意味着他们的实例，以及实例中所包含的任何值类型属性，在代码中传递都会被复制。

let hd = Resolution(width: 1920, height: 1080)
var cinema = hd
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在以上示例中，声明了一个名为hd的常量，其值为一个初始化为全高清视频分辨率（1920 像素宽，1080 像素高）的Resolution的实例。

下面，为了符合数码影院的放映需求（2048 像素宽，1080 像素高），cinema 的 width 属性需要作如下修改：

cinema.width = 2048
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这里，将会显示 cinema 的 width 属性确已改为了 2048：

print("cinema is now  \(cinema.width) pixels wide")
// 打印 "cinema is now 2048 pixels wide"
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然而，初始的 hd 实例中 width 属性还是 1920：

print("hd is still \(hd.width) pixels wide")
// 打印 "hd is still 1920 pixels wide"
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证明将hd赋值给cinema的时候，实际是将hd中所有储存的值进行拷贝，然后将拷贝的数据存储到新的cinema实例中。由于两者相互独立，因此将 cinema 的 width 修改为 2048 并不会影响 hd 中的 width 的值。

枚举也遵循相同的行为准则：

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")
}
// 打印 "The remembered direction is still .West"
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类是引用类型

与值类型不同，引用类型在被赋予到一个变量、常量挥着被传递到一个函数时，其值不会被拷贝。因此，引用的是已存在的实例本身而不是其拷贝。使用VideoMode举例如下：

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)")
// 打印 "The frameRate property of theEighty is now 30.0"
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以上示例中，声明了一个名为tenEighty的常量，其引用了一个VideoMode了的新实例。在之前的示例中，这个视频模式被赋予了HD分辨率（1920*1080）的一个拷贝（即 hd 实例）。同时设置为interlaced，命名为“1080i”。最为帧率为25.0帧每秒。然后，tenEighty 被赋予名为 alsoTenEighty 的新常量，同时对 alsoTenEighty 的帧率进行修改。

因为类是引用类型，所以 tenEight 和 alsoTenEight 实际上引用的是相同的 VideoMode 实例。换句话说，它们是同一个实例的两种叫法。

通过查看 tenEighty 的 frameRate 属性，我们会发现它正确的显示了所引用的 VideoMode 实例的新帧率，其值为 30.0。

注： tenEighty 和 alsoTenEighty 被声明为常量而不是变量。然而你依然可以改变 tenEighty.frameRate 和 alsoTenEighty.frameRate，因为 tenEighty 和 alsoTenEighty 这两个常量的值并未改变。它们并不“存储”这个 VideoMode 实例，而仅仅是对 VideoMode 实例的引用。所以，改变的是被引用的 VideoMode 的 frameRate 属性，而不是引用 VideoMode 的常量的值。

恒等于运算符

因为类是引用类型，有可能有多个常量和变量在幕后同时引用同一个类实例。（对于结构体和枚举来说，这并不成立。因为它们作为值类型，在二笔赋予到常量、变量或者传递到函数时，其值总是被拷贝。）

Swift里有两个恒等于符号：等价于（===） 和 不等价于!== 来判定两个常量是否引用同一个类实例。

if tenEighty === alsoTenEighty {
	print("tenEighty and alsoTenEighty refer to the same Resolution instance.")
}
//打印 "tenEighty and alsoTenEighty refer to the same Resolution instance."
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注： 等于（==） 与 等价于（===）意义不同：

等于表示两个实例的值相等或相同 等价于表示两个类类型的常量或者变量引用同一个类实例。

指针

在OC中，指针是来引用内存中的地址。一个引用某个引用类型实例的Swift常量或者变量，与OC的指针类似，但并不直接指向某个内存地址，也不要求使用（*）来表明你在创建一个引用。Swift中的这些引用于其他的常量或者变量的定义相同。

类和结构体的选择

在我们的代码中，我们可以使用类和结构体来定义我们的自定义数据类型。

然而，结构体实例总是通过值传递，类实例总是通过引用传递。这意味两者使用不同的任务。当你在考虑一个工程项目的数据和功能的时候，你需要决定每个数据结构是定义成类还是结构体。

按照通用准则，当符合一条或多条一下条件时，可以考虑结构体：

• 该数据结构的主要目的是用来封装少量相关简单数据值
• 有理由预计该数据结构的实例在被赋值或传递时，封装的数据将会被拷贝而不是被引用。
• 该数据结构中存储的值类型属性，也应该被拷贝，而不是被引用。
• 该数据结构不需要去继承另一个既有类型的属性或者行为。

字符串、数组、字典类型的赋值与复制行为

Swift中，许多基本类型如String、Array和Dictionary类型均以结构体的形式实现。这意味着被赋值给新的常量，或者被传入函数或方法中时，它们的值会被拷贝。

OC中NSString、NSArray和NSDictionary类型均以类的形式实现，而并非结构体。它们在被赋值或者被传入函数或者方法时，不会发生值拷贝，而是传递现有实例的引用。