Swift——类与结构体

一.结构体

在swift的标准库中，大部分的类型都是结构体，比如：Int，Double，String，Array，Dictionary等等，它们都是结构体。

结构体定义如下：

struct Person {
    var name:String
    var age:Int
}

1.结构体的初始化

所有结构体都有一个编译器自动生成的初始化器，这样保证了结构体成员都有初始值。

如图：

如果你自定义了一个初始化器，那么编译器就不会生成初始化器，初始化器定义方式如下：

我们在定义结构体初始化时，一定要保证所有的结构体成员都有初始化值，否则会报错。

二.类

类与结构体十分类似，它们的不同点如下：

1. 类可以继承，结构体不可以继承
2. 类的实例类型可以通过使用类型转换进行检查和解释
3. 类有析构函数（deinit()),该函数可以用来释放其分配的资源
4. 引用计数允许对一个类实例有多个引用
5. 编译器不会为类自动提供成员初始化器

1.类的初始化

与结构体不同，编译器不会提供初始化器，所以，如果你的类里面的成员没有初始化值，那你需要为类提供一个指定的初始化器，，否则编译不通过。

初始化如图：

也可以创建便捷初始化器，但是使用便捷初始化器，必须先调用主初始化器,如图：

在swift中，指定初始化器和便捷初始化器有以下规则：

规则1：指定初始化器必须保证在向上委托给父类初始化器之前，其所在类引入的所有属性都要初始化完成。 

规则2：指定初始化器必须先向上委托父类初始化器，然后才能为继承的属性设置新值。如果不这样做，指定初始化器赋予的新值将被父类中的初始化器所覆盖 

规则3：便捷初始化器必须先委托同类中的其它初始化器，然后再为任意属性赋新值（包括同类里定义的属性）。如果没这么做，便捷构初始化器赋予的新值将被自己类中其它指定初始化器所覆盖。 

规则4：初始化器在第一阶段初始化完成之前，不能调用任何实例方法、不能读取任何实例属性的值，也不能引用 self 作为值。

如图：

class Father {
    var name:String
    var age:Int
    init(name: String, age: Int) {
        self.name = name
        self.age = age
    }
}

class Son:Father{
    var height:Double
    var weight:Double = 20
    init(height: Double) {
        print("\(self.weight)")

        self.height = height
        super.init(name: "2", age: 20)//规则1，调用父类初始化器前，自身类成员必须初始化
        show() //规则4 所有属性初始化之后，才可以调用实例方法
        print(self)
        self.name = "222"//规则2，对继承的属性赋新值，必须先委托父类初始化器
        
    }
    func show(){
        print("Son的show方法")
    }
    convenience init() {
        self.init(height:110)
        self.weight = 120//规则3
        self.height = 170
    }

}

可失败初始化器：这种初始化器是当初始化失败时，我们允许类返回nil用来表示类初始化失败，初始化失败的原因可能是外部参数输入不合法，或不满足可初始化的条件，其定义如下：

必要初始化器：在类初始化器前添加required关键字来表示该类的所有子类都必须实现该初始化器。如图：

三.值类型与引用类型

swift里面的类型分为两种：值类型和引用类型

• 值类型：每个实例都保留了一分独有的数据拷贝，一般以结构体（struct）、枚举（enum）或者 元组（tuple）的形式出现。
• 引用类型：每个实例共享同一份数据来源，一般以类（class）的形式出现。

1.值类型与引用类型的区别：

值类型的变量在赋值的时候是深拷贝，当一个变量的属性值被修改，另一个变量的值不会变。

引用类型的变量不会直接存储具体的实例对象。

这里可以看见，p1和p2对应的地址是相同的，当修改一个实例对象的属性值，另一个也会被修改。

四.类和结构体的存储位置

引用类型和值类型还有一点不同就是存储位置不同，值类型存储在栈（stack）上，而引用类型存储在堆(heap)上。

五.如何使用结构体和类

因为结构体存储在栈上，而类存储在堆上，因此在创建和销毁上，类消耗的时间和内存会比较多，同时，类是引用类型，在赋值时会有引用计数，这里也会造成成本，因此，创建结构体会比创建类所消耗的时间和内存更少。

使用值类型的时机：

• 用==运算符比较实例数据时
• 希望实例被拷贝后仍保持独立状态时
• 数据会被多个线程使用时

使用引用类型的时机：

• 用==运算符比较实例身份时
• 希望创建一个可以共享，可变对象时

五.类的生命周期

1.Swift的编译过程

iOS开发的语言都是通过LLVM进行编译，如图：

• OC通过clang编译器，编译成IR文件，然后再生成可执行文件.o(这里也就是我们的机器码) 
• Swift则是通过Swift编译器编译成IR文件，然后在生成可执行文件.o。

Swift编译相关命令：

//分析输出AST
swiftc main.swift -dump-parse


//分析并检查类型输出AST
swiftc main.swift -dump-ast


//生成中间体语言（SIL），未优化
swiftc main.swift -emit-silgen

//生成SIL，优化后
swiftc main.swift -emit-sil

//生成LLVM中间体语言(.ll文件）
swiftc main.swift -emit-ir


//生成LLVM中间体语言(.bc文件）
swiftc main.swift -emit-bc

//生成汇编
swiftc main.swift -emit-assembly

//编译生成可执行.out文件
swiftc -o main.o main.swift