《swift编程语言中文版》学习笔记

这篇文章是在阅读《swift编程语言中文版》一书时的部分学习笔记，这本书对Swift语言进行详解而全面的讲解，是Swift入门的不二之选。

2.9 类和结构体

swift中类和结构体的关系比其他语言更加密切，二者主要的区别在于：

• 类支持继承
• 类支持运行时检测类实例类型
• 类有deinit函数
• 类是引用类型而结构体是值类型

swift中类或结构体允许直接修改其属性（存在子属性的一般也就是类或结构体）的子属性，而在Objective-C不行

结构体有一个默认的成员逐一初始化器

在Swift中，整数、浮点数、布尔值、字符串、数组、字典都是值类型，并且是以结构体的形式存在的，结构体和枚举也都是值类型，意味着赋值或参数传递过程都是属于值拷贝，而类是引用类型

用于判定多个类引用是否指向同一个类实例的两个恒等运算符：等价于（===）和 不等价于（===）

swift中同样存在指针，比如引用类型，但是其声明方式同值类型一样

由于集合类型（数组和字典）都是以结构体实现的值类型，因此在赋值或传参过程中会发生拷贝，但是swift只会在有必要拷贝的情况下（比如拷贝后的数组长度发生变化等）才会执行拷贝，因此不必顾虑集合类型拷贝带来的性能问题。

字典类型的拷贝过程，如果键或值是值类型，则拷贝对应的值类型，如果是引用类型则拷贝的引用（其实就是指针）

数组类型只有在操作困难修改数组长度时才会发生，即使是修改数组内的元素值也不会发生拷贝，而是引用。

使用unshare函数可以确保数组的唯一性，但是并不意外这一定会发生拷贝，而是在有必要时才会拷贝。而copy函数属于强制拷贝数组。

可以使用恒等运算符来判定两个数组是否共用了相同的元素

数组只有在长度发生变化的操作中才会进行值拷贝，否则属于引用赋值

2.10 属性

属性分为存储属性和计算属性，前者用于存储常或变量作为实例的一部分，只能用于类或结构体中，而后者用于计算一个值，可以理解成一种运算，可用于类、结构体和枚举中。

存储属性

当值类型的实例赋值给一个常量时，值类型的所有属性都会变成常量，即使是变量属性也不能再修改，而当引用类型的实例赋值给一个常量时，仍可以修改实例的变量属性。

@lazy关键字用于声明延长存储属性：在第一次被调用时才会计算初始值的属性，类似懒加载。用前提包括必须是存储属性且是变量属性。因为常量属性在构造之前必须要有初始值，因此不能声明为延迟存储属性。

计算属性

计算属性必须声明为（var）变量属性，因为它的值是不固定的。计算属性不直接存储值，而是提供一对getter和setter用来获取和访问其他属性或者变量的值。

如果计算属性的setter没有定义表示新值的参数名，则可以使用默认名称newValue。

一个计算属性如果只有getter没有setter那就是只读类型，

属性监视器

作用类似于OC的KVO，可以为延迟存储属性之外的属性添加属性监视器，也可以通过重载的方式为父类的属性添加属性监视器。

两种监视器：willSet和didSet，前者的参数是新属性值，缺省参数名为newValue。后者的参数是旧属性值，缺省值参数名为oldValue。监视器在属性初始化时不会被触发。

全局变量和局部变量

计算属性和属性监视器同样适用于全局和局部变量。全局的常量或变量默认就是延迟计算的且不需要标记@lazy关键字。

类型属性

存储属性和计算属性通常用于特定类型的实例，但是属性也可以直接用于类型本身，称之为类型属性

类型属性类似于OC中声明在超类中的属性（swift没有超类的概念）。类型属性可以被所有实例访问。

用关键字static定义值类型的类型属性，用class定义类的类型属性。

值类型可以定义存储型和计算型的类型属性，而类只能定义计算型的类型属性。存储类型的类型属性必须在声明时指定默认值，因为类型本身没有构造器（只有为实例提供的初始化构造器）。

为什么类不能定义存储型的类型属性？很可能与类是引用类型有关系？

//结构体类型
struct SomeStructure {
	//static关键字
	//存储型
	static var storedTypeProperty = "Some value."
	//计算型
	static var computedTypeProperty: Int {
			//return a int value 
	}
}
//枚举类型
enum SomeEnumeration {
	//存储型
	static var storedTypeProperty = "Some value."
	//计算型
	static var computedTypeProperty: Int {
			//return a int value 
	}
}
//类类型
class SomeClass {
	//class关键字
	//只能定义计算型属性
	class var computedTypeProperty: Int {
			//return a int value 
	}
}

2.11 方法

方法是与某些特定类型相关联的函数，方法分：实例方法和类型方法

实例方法

方法和函数的局部名称和外部名称的默认行为的区别：

方法的第一个参数的外部参数可以省略，等价于在参数前加下划线（_），第二个及后面的参数名称可以同时作为局部和外部参数名称，等价于在参数前加#号。

self属性

self属性不需要显式调用，主要使用场景在于区分方法参数与实例属性，方法参数享有优先权，因此需要self指定实例属性消除歧义。

mutating关键字

类中的成员为引用类型，所以修改实例及其属性的值不会改变类型；而结构体和枚举中成员均为值类型，修改变量的值就是相当于修改变量的类型。Swift中默认不允许修改类型，因此需要前置mutaing关键字来表示该函数中能够修改类型。

值类型中的一般的实例方法不能修改其实例属性，而使用mutating关键字声明实例方法可以修改属性，并且修改的状态保留在原始结构中。在此方法中还可以给self重新赋值一个全新的实例，并替换原有实例。

枚举的mutating方法可以把self设置为枚举类型中不同的成员。

类型方法

类型方法的声明与类型属性声明类似，类的类型方法加关键字class，结构体和枚举的类型方法加static。

在本类或结构体的范围内，类型方法可以相互调用，也可以直接调用类型属性，不需要显式类型名称做为前缀。

2.12 附属脚本

附属脚本本质上提供了一种访问对象、集合或序列的快捷方式，可以定义在类、结构体和枚举中。使用时配合”[]”语法糖直接对多个属性同时访问或赋值

对于同一个目标可以定义多个附属脚本，通过索引值类型的不同进行重载，而且索引值得个数可以是多个。

定义附属脚本使用subscript关键字，没有函数名，或者说subcript就是默认函数名称。附属脚本对于索引入参的数量和类型没有限制，返回值可以是任何类型，但是不能使用in-out参数和对参数设置默认值。

附属脚本在定义上与实例方法类似，区别在于使用时附属脚本不需要指定函数名，而是根据参数自动匹配对应的脚本函数。

附属脚本与计算型属性类似，可以设定读写或者只读属性。区别在于附属脚本不是具体的属性，并且可以自定义参数和返回值类型和个数。而计算性属性的参数和返回值在定义时已经指定，可以理解为是对某一个具体属性的附属脚本，但是调用方式却没有附属脚本那么便捷，而是类似实例方法调用。

2.13 继承

在swift中，继承是区分“类”和其他类型的一个基本特征。子类可以调用和访问超类的方法、属性和附属脚本，并且可以重载这些方法。

不继承与其它类的类，称之为基类。不同于OC有一个共同的基类NSObject

在swift中，初始化器默认是不继承的。

重写

子类可以重写类方法、实例方法和附属脚本，使用关键字override标明

子类可以通过重写的方式将超类的存储型属性以计算型属性存在，但是该属性在超类还是存储型属性。

使用关键字final来防止重写

2.14 构造过程

与OC的构造器不同，Swift的构造器无返回值，主要任务是确保新实例在第一次使用之前完成正确的初始化。

在构造器中给存储型属性赋值时不会触发任何属性观测器

不同的构造器通过参数的不同进行区分，如果没有定义外部参数名，Swift会自动生成一个与内部参数名相同的外部名，等价于在内部名前添加#号。也可以使用下划线(_)来覆盖默认行为。

默认构造器

只有在所有成员变量都有默认值得时候，才能省略构造器，或者说Swift提供了一个默认的构造器。结构体的默认构造器是逐一成员构造器。

值类型的构造代理

构造器可以通过调用其他构造器完成部分构造过程，此过程称之为构造代理，且构造器代理的实现规则和形式在值类型和类类型有所不同。

值类型不支持继承，构造器代理任务只能给本身提供的其他构造器。而类类型可以调用超类的构造器完成构造代理。

值类型中一旦自定义了构造器后将无法访问到默认构造器，结构体则无法访问逐一成员构造器。如果定制的构造器是定义在扩张中，则不会覆盖默认构造器。

类的继承和构造过程

指定构造器是类中最主要的构造器：初始化类中所有的属性，并且根据父类链往上调用父类的构造器来实现父类初始化。每一个类至少拥有一个指定构造器，可继承自父类。

便利构造器则通过调用指定构造器实现，并给部分参数提供默认值。

构造器的继承与重载

与OC不同，一般情况下，Swift不会默认继承父类构造器，即此时创建子类时不能调用父类的构造器。可通过重载的方式继承与父类相同的构造器，且不需要使用override关键字。

两种特殊情况下，自动继承父类构造器：

• 子类没有定义任何指定构造器，它将自动继承所有父类的指定构造器和便利构造器。
• 子类提供了所有父类指定的构造器实现，将自动继承所有父类的便利构造器。

使用闭包或全局函数设置属性的默认值

如果某个存储型属性的默认值需要特别的定制，使用闭包或全局函数为其提供定制的默认值。赋值时执行闭包或调用函数，将返回值赋给该属性。

使用闭包初始化属性时，不能在闭包中访问其它的属性，即便属性有默认值也不允许。同时，不能使用隐式的self属性或调用其它的实例方法。

2.15 反初始化

反初始化函数使用关键字deint来标识，只适用于类类型，在实例释放前一步自动调用。

反初始化函数调用链与初始化函数调用链相反，先完成子类的资源释放再执行父类的反初始化函数。与OC类似。

2.16 自动引用计数(ARC)

引用计数只用于类类型的实例，值类型不是以引用的方式存储和传递的。

循环引用

使用weak引用或者无主引用来解除循环引用，弱引用可以为nil，所以必须是可选类型的，指向的实例释放后ARC自动将weak指针置空。无主(unowned)引用默认始终有值，因此必须是非可选型。如果无主引用指向的实例已释放，再次通过无主引用访问该实例即为野指针错误，需要手动置空。

weak指针适用情况：当两个对象AB之间均非一对一关系，即A对B或者B对A都是一个可选值，允许是nil

unowned指针适用情况：当对象A必须引用对象B，而A之于B是一个可选项，允许为空

unowned + 隐式展开可选项：对象AB属于一对一关系，且A对象是B的初始化参数之一，设置B为隐式展开的可选属性，此时B对象为赋值之前默认值为nil，不影响A的初始化操作，从而A初始化后可以作为参数完成B的初始化。

下面代码思路正确，但是代码执行出错，隐式展开可选项似乎没起作用，待进一步研究！

//Country与City属于一对一关系，且City的初始化依赖于Country
1. class Country {
2. 		let name: String
3. 		let capitalCity: City! //隐式展开可选项
4. 		init(name: String, capitalName: String) {
5. 			self.name = name
6. 			self.capitalCity = City(name: capitalName, country: self) 7. 		}
8. }
9.
10.class City {
11. 	let name: String
12. 	unowned let country: Country //unowned指针
13. 	init(name: String, country: Country) {
14. 		self.name = name
15. 		self.country = country 
16. 	}
17. }

闭包产生的循环引用

类似于OC中Block产生的循环引用。

Swift中的约束：只要闭包内使用self的成员，就必须通过self指针调用，而不能直接调用，可提醒存在强引用的风险

通过定义占有列表解除强循环引用，占有列表有关键字weak或unowned和实例的引用组成，包含在一个中括号中，有逗号隔开。eg: [(weak|unowned), self]

占有列表放置在闭包参数和返回类型之前。如果没有指定参数或返回类型则放在关键字in前面。

当闭包和占有实例总是互相引用并总是同时销毁时，使用unowned定义占有列表。当占有引用有可能为nil时，使用weak。

2.17 自判断链接

Swift的自判断链和OC中的消息为空类似，但是Swift可用于任意类型（值类型和类类型），并且一定会有返回值，返回值一定是可选项类型。

可使用自判断链代替强制拆包
二者调用方式类似：自判断值后面使用？号，而强拆使用的是！号。当自判断值为空时，强拆会引发运行时错误，自判断链则会返回一个空值，表示自判断链调用失败。

自判断链适用于调用属性、实例方法和附属脚本（子脚本）中，三者的任意组合成自判断链。

2.18 类型转换

Swift中的is和as两个操作符分别用来做类型检测和类型转换。

假如向下转换可能出现失败的情况，使用as?返回一个可选值，转换失败返回nil。假如确定一定能转换成功则使用as，有点类似强制解包。

Swift为不确定类型提供了两种特殊类型别名：

• AnyObject可以代表任何class类型实例
• Any可以表示除了方法类型之外的任何类型

2.2 扩展

扩展是向一个已有的类、结构体或枚举类型添加新功能。与OC中的分类类似，但是Swift的扩展不需要知道名称，可以理解成OC中的匿名分类？。

Swift中的扩展可以：

• 添加计算型属性和计算静态属性
• 定义实例方法和类型方法
• 提供新的构造器
• 定义下标
• 定义和使用新的嵌套类型
• 使一个已有类似符合某个接口

Swift中扩展和OC中分类一样，扩展中的功能在该类型的所有实例都是可用的。

注意：扩展可以添加新的计算型属性，但是不能添加存储属性，也不可以向已有属性添加属性观测器

2.21 协议

类、结构体和枚举均可实现多个协议，中间用逗号分隔。

属性要求

协议能够要求遵循者包含一些特定名称和类型的实例属性或类属性，同时可以指定类型的读写权限，但是具体属性最终实现可以是存储型或者计算型属性。

方法要求

协议方法的声明和普通方法声明相似，但是不需要方法内容。

class中实现协议中的mutating方法时，不用写mutating关键字，因为类为引用类型，可直接修改类的属性；用结构体和枚举实现协议中的mutating方法时，则必须写mutating。

协议类型

协议可当做一种满足一定要求的类型对待，可用于声明满足协议的变量。比如委托模式，声明一个满足委托协议的代理变量，然后通过代理变量调用委托协议中的方法。

在扩展中添加协议成员

通过扩展为已存在的类型遵循协议是，该类型的所有实例也会随之添加协议中的方法。

当一个类型实现了某个协议中的所有要求却没有声明相应的协议时，可以通过扩展来补充协议声明。

集合中的协议类型

协议类型可以用来声明集合，表示集合中的元素均为协议类型。

协议的继承

协议能够继承一到多个其他协议。语法和类的继承相似。

协议合成

一个协议可又多个协议采用protocol<SomeProtocol, AnotherProtocol, ThirdProtocol>这样的格式进行组合。

协议合成不会生成一个新的协议类型，而是将多个协议合成为一个临时的协议，超出范围后立即失效。

检验协议的一致性

使用is检验协议的一致性，使用as将协议类型向下转换为其他的协议类型。

• is操作符用来检查实例是否遵循了某个协议
• as?返回一个可选值，当实例遵循协议时，返回该协议类型，否则返回为nil。
• as用以强制向下转换。

@objc

@objc表示协议的可选的，用可以用来表示暴露给Objective-C的代码。此外，@objc型协议只对类有效，因此只能在类中检查协议的一致性。

在@objc声明的协议中，可以使用@optional关键字作为前缀定义可选的属性或者方法。

调用可选方法是，在函数名和参数直接加上?来检查该方法是否被实现，当其不可访问时，？之后的语句不会执行，并且返回nil。

2.22 泛型

泛型是一种清晰和抽象的代码表达方式，可以根据自我需求定义、适用于任何类型的，灵活且可重用的函数和类型，从而避免了代码重复。

泛型是Swift强大特征之一，许多Swift标准库是通过泛型代码构建的。

关联类型

定义协议时，通过associatedtype声明一个关联类型，不用具体指定实际类型。直到实现协议时，才给出关联类型的实际类型。

通过extension为已知类型添加协议的兼容性

如果某个类型已经覆盖了某个协议所包含的要求，那么可以通过拓展将已知类型和协议建立关联。有点像JS中的鸭子类型。

2.23 高级运算符