深入理解Swift中的Class和Struct
开篇
Class和Struct是Swift中很重要的两种数据结构,同时也是Swift面试题必问的一道题。所以对Class和Struct理解透彻对我们学习Swift有很大的帮助。
理解Class
Class的定义和使用
class Animal { var name: String? var weight = 0.0}let cat = Animal()cat.name = "cat"cat.weight = 10print("cat's name: (cat.name!), cat's weight: (cat.weight)") //cat's name: cat, cat's weight: 10.0复制代码
Class是引用类型
当值传递的时候,它是传递对已有instance的引用。下面用代码来解释一下这句话:
let cat = Animal()cat.name = "cat"cat.weight = 10let blackCat = catblackCat.name = "blackCat"print("cat's name: (cat.name!)") // cat's name: blackCat复制代码
通过上面的代码可以了解到,其实cat和blackCat指向的是同一个Animal的instance。它们只是这个instance的两个不同的名字而已。如下图所示:
Note
我们看到上述代码把cat和blackCat声明为了let,但是我们依然可以修改它的属性,因为cat和blackCat引用的instance并没有改变,它们还是引用之前instance,我们只是修改的instance的属性。但是不能将cat或者blackCat指向另一个实例,如blackCat = Animal()会提示Cannot assign to value: 'blackCat' is a 'let' constant的错误。
Identity Operators
Swift 提供===和!==来判断两个变量或者常量是不是引用同一个instance(只用于class,想一想为什么struct不需要).
if blackCat === cat { print("Identical") //Identical} else { print("Not identical")}复制代码
===和==是不一样的。
- ===:代表两个变量或者常量引用的同一个instance
- ==:代表两个变量或者常量的值是否相同,并不一定是引用的同一个instance
- 如果想让自定义的class支持==操作符,可以使该类遵守Equatable
class Animal { var name: String? var weight = 0.0}extension Animal: Equatable { static func == (lhs: Animal, rhs: Animal) -> Bool { return lhs.name == rhs.name && lhs.weight == rhs.weight }}let cat = Animal()cat.name = "cat"cat.weight = 10let blackCat = catblackCat.name = "catName"let whiteCat = Animal()whiteCat.name = "catName"whiteCat.weight = 10.0if blackCat === cat { print("Identical") //Identical} else { print("Not identical")}if whiteCat === blackCat { print("Identical") } else { print("Not identical") //Not identical}if whiteCat == blackCat { print("Equal")} else { print("Not Equal") //Equal}复制代码
理解Struct
Struct的定义和使用
struct FPoint { var x = 0.0 var y = 0.0 //当在struct修改属性的时候需要使用mutating mutating func addX(add: Double) { self.x = self.x + add }}let p1 = FPoint()print("p1's x : (p1.x), p1's y: (p1.y)") // p1's x : 0.0, p1's y: 0.0复制代码
Struct是值类型
当值进行传递的时候,它会copy传递的值。下面用代码来解释一下这句话:
var p2 = p1p2.x = 3.0print("p1's x : (p1.x), p1's y: (p1.y); p2's x : (p2.x), p2's y: (p2.y)")//p1's x : 1.0, p1's y: 2.0; p2's x : 3.0, p2's y: 2.0复制代码
通过上述代码我们可以看到,将p1赋值给p2之后改变p2的值并不会影响p1的值,这是因为在将p1赋值给p2的时候是拷贝一个instance值与p1相同,然后将拷贝的instance赋值给p2。如下图所示:
Note
如果struct的instance声明为let,是不能改变instance的值的。如
let p1 = FPoint(x: 1.0, y: 2.0)p1.x = 10.0 //报错:Cannot assign to property: 'p1' is a 'let' constant复制代码
在项目中如何选择Struct和Class
- 默认使用struct
- 当你需要继承Objective-C某些类的的时候使用class
- 当你需要控制唯一性时使用class
- 使用struct和protocol来实现model继承和共享行为,如下代码所示:
protocol AnimalCommonProtocol { var name: String? { get set } var weight: Double { get set } func run()}struct Cat : AnimalCommonProtocol { func run() { print("cat run") } var name: String? var weight: Double var gender: String?}struct Dog : AnimalCommonProtocol { func run() { print("dog run") } var name: String? var weight: Double var type: String?}复制代码
总结起来就是一句话:能使用struct就不要使用class
为什么优选struct
- 使用struct不需要考虑内存泄漏和多线程读写的问题,因为在传递值的时候它会进行值的copy
- struct存储在stack中,class存储在heap中,struct更快
总结
相同点
- 都能定义property、method、initializers
- 都支持protocol、extension
不同点
- class是引用类型;struct是值类型
- class支持继承;struct不支持继承
- class声明的方法修改属性不需要mutating关键字;struct需要
- class没有提供默认的memberwise initializer;struct提供默认的memberwise initializer
- class支持引用计数(Reference counting);struct不支持
- class支持Type casting;struct不支持
- class支持Deinitializers;struct不支持
参考
- Structures and Classes
- Equivalence Operators
- Choosing Between Structures and Classes
- Why Choose Struct Over Class?