Swift學習(七)：結構體、類與枚舉的異同（初始化器，值類型，引用類型）

原創

a z q

2020-06-20 04:28

結構體

在 Swift 標準庫中，絕大多數的公開類型都是結構體，而枚舉和類只佔很小一部分
比如Bool、Int、Double、 String、Array、Dictionary等常見類型都是結構體

在第6行調用的，可以傳入所有成員值，用以初始化所有成員(存儲屬性，Stored Property)

結構體的初始化器

編譯器會根據情況，可能會爲結構體生成多個初始化器，宗旨是：保證所有成員都有初始值

上面的Point在聲明時沒有爲先x, y初始化值，p1給x和y賦值了，p2，p3，p4沒有爲x，y賦全值

x有初始化值，y沒有初始化值

y有初始化值，x沒有初始化值

x，y都有初始化值

下面的代碼能編譯通過嗎？

因爲可選項都有個默認值nil，因此可以編譯通過

結構體的初始化器

一旦在定義結構體時自定義了初始化器，編譯器就不會自動再幫它自動生成其他初始化器

這時不會默認初始化值，需要傳入，否則報錯

以下兩段代碼完全等效

結構體的內存結構

類

類的定義和結構體類似，但編譯器並沒有爲類自動生成可以傳入成員值的初始化器

由上可得：類的屬性一定要有初始化值

如果類的所有成員都在定義的時候指定了初始值，編譯器會爲類生成無參的初始化器，成員的初始化是在這個初始化器中完成的

上面2段代碼是完全等效的

結構體與類的本質區別

結構體是值類型（枚舉也是值類型），類是引用類型（指針類型）

由上可以看出：point也就是結構體存儲在棧空間，size也就是類存儲在堆空間

上圖都是針對64bit環境

值類型

值類型賦值給var、let或者給函數傳參，是直接將所有內容拷貝一份, 類似於對文件進行copy、paste操作，產生了全新的文件副本。屬於深拷貝(deep copy)

由於是值類型，互不影響，所以p1.x = 10, p1.y = 20

值類型的賦值

在Swift標準庫中，爲了提升性能，String、Array、Dictionary、Set採取了Copy On Write的技術
比如僅當有“寫”操作時，纔會真正執行拷貝操作
對於標準庫值類型的賦值操作，Swift 能確保最佳性能，所有沒必要爲了保證最佳性能來避免賦值
Swift標準庫中的結構體爲保持性能，只有在結構體被賦值並且有寫入的時候才進行深拷貝，但是自己定義的結構體，只要結構體有被賦值操作就會深拷貝。
建議:不需要修改的，儘量定義成let

引用類型

引用賦值給var、let或者給函數傳參，是將內存地址拷貝一份
類似於製作一個文件的替身(快捷方式、鏈接)，指向的是同一個文件。屬於淺拷貝(shallow copy)

屬於淺拷貝，s1.width = 11, s2.height = 22

對象的堆空間的申請過程

在Swift中，創建類的實例對象，要向堆空間申請內存，大概流程如下
Class.__allocating_init()
libswiftCore.dylib:_swift_allocObject_
libswiftCore.dylib:swift_slowAlloc
libsystem_malloc.dylib:malloc
在Mac、iOS中的malloc函數分配的內存大小總是16的倍數
通過class_getInstanceSize可以得知類的對象真正使用的內存大小

具體解析內存佔用：

import Foundation

func testInstance() {
    class Point {
        //引用類型前面會有16個字節
        var x : Int = 11  //8
        var test = true  //1
        var y : Int = 22 //8
    }
    let p = Point()
    print(class_getInstanceSize(Point.self)) //40
    print(class_getInstanceSize(type(of: p))) //40
    print(Mems.size(ofRef:p)) //48
    //33   類對象真正利用，真正存具體數據的內存空間
    //40   類的對象真正使用的內存大小
    //48   類對象實際分配的內存大小
}