Swift语法学习之 类和结构体

类和结构体

本页包括内容：

类和结构体对照

结构体和枚举是值类型

类是引用类型

类和结构体的选择

集合（collection）类型的赋值与复制行为

与其他编程语言所不同的是，Swift 并不要求你为自己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里定义一个类或者结构体。系统将会自己主动生成面向其他代码的外部接口。

注意： 通常一个类的实例被称为对象。然而在Swift 中，类和结构体的关系要比在其他语言中更加的密切。本章中所讨论的大部分功能都能够用在类和结构体上。因此，我们会主要使用实例而不是对象。

类和结构体对照

Swift 中类和结构体有非常多共同点。共同处在于：

定义属性用于存储值

定义方法用于提供功能

定义附属脚本用于訪问值

定义构造器用于生成初始化值

通过扩展以添加默认实现的功能

符合协议以对某类提供标准功能

与结构体相比，类还有例如以下的附加功能：

继承同意一个类继承还有一个类的特征

类型转换同意在执行时检查和解释一个类实例的类型

解构器同意一个类实例释放不论什么其所被分配的资源

引用计数同意对一个类的多次引用

注意： 结构体总是通过被复制的方式在代码中传递。因此请不要使用引用计数。

定义

类和结构体有着相似的定义方式。

我们通过keywordclass和struct来分别表示类和结构体，并在一对大括号里定义它们的具体内容：

class SomeClass {

// class definition goes here

}

struct SomeStructure {

// structure definition goes here

}

注意： 在你每次定义一个新类或者结构体的时候。实际上你是有效地定义了一个新的 Swift 类型。因此请使用 UpperCamelCase 这样的方式来命名（如 SomeClass 和SomeStructure等），以便符合标准Swift 类型的大写命名风格（如String，Int和Bool）。

相反的。请使用lowerCamelCase这样的方式为属性和方法命名（如framerate和incrementCount）。以便和类区分。

以下是定义结构体和定义类的演示样例：

struct Resolution {

var width = 0

var height = 0

}

class VideoMode {

var resolution = Resolution()

var interlaced = false

var frameRate = 0.0

var name: String?

}

在上面的演示样例中我们定义了一个名为Resolution的结构体，用来描写叙述一个显示器的像素分辨率。这个结构体包括了两个名为width和height的存储属性。

存储属性是捆绑和存储在类或结构体中的常量或变量。当这两个属性被初始化为整数0的时候，它们会被判断为Int类型。

在上面的演示样例中我们还定义了一个名为VideoMode的类。用来描写叙述一个视频显示器的特定模式。

这个类包括了四个储存属性变量。第一个是分辨率。它被初始化为一个新的Resolution结构体的实例，具有Resolution的属性类型。新VideoMode实例同一时候还会初始化其他三个属性。它们各自是，初始值为false(意为“non-interlaced video”)的interlaced，回放帧率初始值为0.0的frameRate和值为可选String的name。

name属性会被自己主动赋予一个默认值nil。意为“没有name值”，由于它是一个可选类型。

类和结构体实例

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

生成结构体和类实例的语法非常相似：

let someResolution = Resolution()

let someVideoMode = VideoMode()

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尾随一个空括弧，如Resolution()或VideoMode()。通过这样的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。

构造过程章节会对类和结构体的初始化进行更具体的讨论。

属性訪问

通过使用点语法（dot syntax），你能够訪问实例中所含有的属性。其语法规则是，实例名后面紧跟属性名，两者通过点号(.)连接：

someResolution.width

你也能够訪问子属性，如VideoMode中Resolution属性的width属性：

someVideoMode.resolution.width

你也能够使用点语法为属性变量赋值：

someVideoMode.resolution.width = 1280

注意： 与 Objective-C 语言不同的是，Swift 同意直接设置结构体属性的子属性。上面的最后一个样例。就是直接设置了someVideoMode中resolution属性的width这个子属性。以上操作并不须要又一次设置resolution属性。

结构体类型的成员逐一构造器(Memberwise Initializers for structure Types)

全部结构体都有一个自己主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能够通过属性的名称传递到成员逐一构造器之中：

let vga = Resolution(width:640, height: 480)

与结构体不同，类实例没有默认的成员逐一构造器。构造过程章节会对构造器进行更具体的讨论。

结构体和枚举是值类型

值类型被赋予给一个变量。常数或者本身被传递给一个函数的时候，实际上操作的是其的拷贝。

在之前的章节中，我们已经大量使用了值类型。

实际上。在 Swift 中，全部的基本类型：整数（Integer）、浮点数（floating-point）、布尔值（Booleans）、字符串（string)、数组 （array）和字典（dictionaries），都是值类型，并且都是以结构体的形式在后台所实现。

在 Swift 中。全部的结构体和枚举都是值类型。

这意味着它们的实例。以及实例中所包括的不论什么值类型属性，在代码中传递的时候都会被复制。

请看以下这个演示样例，其使用了前一个演示样例中Resolution结构体：

let hd = Resolution(width: 1920, height: 1080)

var cinema = hd

在以上演示样例中。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实例。

然后演示样例中又声明了一个名为cinema的变量，其值为之前声明的hd。

由于Resolution是一个结构体，所以cinema的值事实上是hd的一个拷贝副本，而不是hd本身。虽然hd和cinema有着同样的宽（width）和高（height）属性，可是在后台中，它们是两个全然不同的实例。

以下，为了符合数码影院放映的需求（2048 像素宽，1080 像素高），cinema的width属性须要作例如以下改动：

cinema.width = 2048

这里。将会显示cinema的width属性确已改为了2048：

println(“cinema is now (cinema.width) pixels wide”)

// 输出 “cinema is now 2048 pixels wide”

然而，初始的hd实例中width属性还是1920：

println(“hd is still (hd.width ) pixels wide”)

// 输出 “hd is still 1920 pixels wide”

在将hd赋予给cinema的时候。实际上是将hd中所存储的值（values）进行拷贝，然后将拷贝的数据存储到新的cinema实例中。结果就是两个全然独立的实例碰巧包括有同样的数值。

由于两者相互独立。因此将cinema的width改动为2048并不会影响hd中的宽（width）。

枚举也遵循同样的行为准则：

enum CompassPoint {

case North, South, East, West

}

var currentDirection = CompassPoint.West

let rememberedDirection = currentDirection

currentDirection = .East

if rememberedDirection == .West {

println(“The remembered direction is still .West”)

}

// 输出 “The remembered direction is still .West”

上例中rememberedDirection被赋予了currentDirection的值（value），实际上它被赋予的是值（value）的一个拷贝。

赋值过程结束后再改动currentDirection的值并不影响rememberedDirection所储存的原始值（value）的拷贝。

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、常量或者被传递到一个函数时，操作的是引用，其并非拷贝。因此。引用的是已存在的实例本身而不是其拷贝。

请看以下这个演示样例。其使用了之前定义的VideoMode类：

let tenEighty = VideoMode()

tenEighty.resolution = hd

tenEighty.interlaced = true

tenEighty.name = “1080i”

tenEighty.frameRate = 25.0

以上演示样例中，声明了一个名为tenEighty的常量，其引用了一个VideoMode类的新实例。在之前的演示样例中，这个视频模式（video mode）被赋予了HD分辨率（1920*1080）的一个拷贝（hd）。同一时候设置为交错（interlaced）,命名为“1080i”。最后。其帧率是25.0帧每秒。

然后，tenEighty 被赋予名为alsoTenEighty的新常量，同一时候对alsoTenEighty的帧率进行改动：

let alsoTenEighty = tenEighty

alsoTenEighty.frameRate = 30.0

由于类是引用类型，所以tenEight和alsoTenEight实际上引用的是同样的VideoMode实例。

换句话说。它们是同一个实例的两种叫法。

以下，通过查看tenEighty的frameRate属性，我们会发现它正确的显示了基本VideoMode实例的新帧率，其值为30.0：

println(“The frameRate property of tenEighty is now (tenEighty.frameRate)”)

// 输出 “The frameRate property of theEighty is now 30.0”

须要注意的是tenEighty和alsoTenEighty被声明为常量（（constants）而不是变量。

然而你依旧能够改变tenEighty.frameRate和alsoTenEighty.frameRate,由于这两个常量本身不会改变。它们并不存储这个VideoMode实例，在后台不过对VideoMode实例的引用。

所以，改变的是被引用的基础VideoMode的frameRate參数，而不改变常量的值。

恒等运算符

由于类是引用类型。有可能有多个常量和变量在后台同一时候引用某一个类实例。（对于结构体和枚举来说，这并不成立。由于它们作为值类型，在被赋予到常量、变量或者传递到函数时。其值总是会被拷贝。）

恒等运算符判定两个常量或者变量是否引用同一个类实例

等价于 （ === ）

不等价于 （ !== ）

以下是运用这两个运算符检測两个常量或者变量是否引用同一个实例：

if tenEighty === alsoTenEighty {

println(“tenEighty and alsoTenEighty refer to the same Resolution instance.”)

}

//输出 “tenEighty and alsoTenEighty refer to the same Resolution instance.”

请注意“等价于”（用三个等号表示，===） 与“等于”（用两个等号表示，==）的不同：

“等价于”表示两个类类型（class type）的常量或者变量引用同一个类实例。

“等于”表示两个实例的值“相等”或“同样”。判定时要遵照类设计者定义定义的评判标准，因此相比于“相等”，这是一种更加合适的叫法。

当你在定义你的自己定义类和结构体的时候。你有义务来决定判定两个实例“相等”的标准。

指针

假设你有 C，C++ 或者 Objective-C 语言的经验，那么你或许会知道这些语言使用指针来引用内存中的地址。一个 Swift 常量或者变量引用一个引用类型的实例与 C 语言中的指针相似，不同的是并不直接指向内存中的某个地址，并且也不要求你使用星号（*）来表明你在创建一个引用。Swift 中这些引用与其他的常量或变量的定义方式同样。

类和结构体的选择

在你的代码中，你能够使用类和结构体来定义你的自己定义数据类型。

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。

依照通用的准则，当符合一条或多条以下条件时，请考虑构建结构体：

结构体的主要目的是用来封装少量相关简单数据值。

有理由估计一个结构体实例在赋值或传递时，封装的数据将会被拷贝而不是被引用。

不论什么在结构体中储存的值类型属性，也将会被拷贝。而不是被引用。

结构体不须要去继承还有一个已存在类型的属性或者行为。

合适的结构体候选者包括：

几何形状的大小，封装一个width属性和height属性。两者均为Double类型。

一定范围内的路径，封装一个start属性和length属性。两者均为Int类型。

三维坐标系内一点。封装x。y和z属性，三者均为Double类型。

在全部其他案例中，定义一个类，生成一个它的实例，并通过引用来管理和传递。实际中，这意味着绝大部分的自己定义数据构造都应该是类。而非结构体。

集合（Collection）类型的赋值和拷贝行为

Swift 中字符串（String）,数组（Array）和字典（Dictionary）类型均以结构体的形式实现。这意味着String，Array。Dictionary类型数据被赋值给新的常量(或变量），或者被传入函数（或方法）中时。它们的值会发生拷贝行为（值传递方式）。

Objective-C中字符串（NSString）,数组（NSArray）和字典（NSDictionary）类型均以类的形式实现，这与Swfit中以值传递方式是不同的。NSString。NSArray，NSDictionary在发生赋值或者传入函数（或方法）时。不会发生值拷贝，而是传递已存在实例的引用。

注意： 以上是对于数组。字典，字符串和其他值的拷贝的描写叙述。

在你的代码中，拷贝好像是确实是在有拷贝行为的地方产生过。然而，在 Swift 的后台中，唯独确有必要。实际（actual）拷贝才会被执行。Swift 管理全部的值拷贝以确保性能最优化的性能。所以你也没有必要去避免赋值以保证最优性能。（实际赋值由系统管理优化）

$(function () {
$('pre.prettyprint code').each(function () {
var lines = $(this).text().split('\n').length;
var $numbering = $('

').addClass('pre-numbering').hide();
$(this).addClass('has-numbering').parent().append($numbering);
for (i = 1; i ').text(i));
};
$numbering.fadeIn(1700);
});
});