Swift 中类与结构体【1】属性【2】差异的深入探讨
在 Swift 编程语言中，类（Class）和结构体（Structure）是两种主要的用户定义类型。它们在内存管理【3】、继承【4】、属性等方面有着不同的特性。本文将围绕 Swift 中类和结构体属性在定义和使用上的差异进行深入探讨。
Swift 中的类和结构体都是用于封装数据和行为的方式，但它们在底层实现和性能上有所不同。类是引用类型【5】，而结构体是值类型【6】。这意味着当你在代码中创建一个类的实例时，你实际上是在创建一个引用，而不是一个实际的值。相反，结构体是值类型，当你创建一个结构体的实例时，你实际上是在创建一个值的副本。
属性
属性是类和结构体中用于存储数据的方式。在 Swift 中，属性可以是存储属性【7】（Stored Properties）或计算属性【8】（Computed Properties）。
存储属性
存储属性是存储在实例中的常量或变量。在类和结构体中都可以定义存储属性。
swift
// 结构体中的存储属性
struct Person {
var name: String
var age: Int
}
// 类中的存储属性
class Student {
var name: String
var age: Int
init(name: String, age: Int) {
self.name = name
self.age = age
}
}
计算属性
计算属性不存储值，而是提供一个getter来获取值，或者提供一个setter来设置值。在类和结构体中都可以定义计算属性。
swift
// 结构体中的计算属性
struct Circle {
var radius: Double
var area: Double {
return π radius radius
}
}
// 类中的计算属性
class Rectangle {
var width: Double
var height: Double
var area: Double {
get {
return width height
}
set {
width = newValue / height
}
}
init(width: Double, height: Double) {
self.width = width
self.height = height
}
}
类与结构体属性差异
内存管理
类是引用类型，这意味着当你创建一个类的实例时，你实际上是在创建一个引用。如果你将这个引用赋值给另一个常量或变量，那么这两个变量将指向同一个实例。这意味着如果你修改了其中一个实例的属性，另一个实例也会看到这个修改。
swift
let student1 = Student(name: "Alice", age: 20)
let student2 = student1
student2.age = 21
print(student1.age) // 输出: 21
结构体是值类型，这意味着当你创建一个结构体的实例时，你实际上是在创建一个值的副本。如果你将这个值赋值给另一个常量或变量，那么这两个变量将拥有自己的副本，它们之间是独立的。
swift
var person1 = Person(name: "Bob", age: 25)
var person2 = person1
person2.age = 26
print(person1.age) // 输出: 25
继承
类支持继承，这意味着你可以创建一个新的类，它继承自另一个类，并可以访问父类的属性和方法。结构体不支持继承。
swift
class Teacher: Student {
var subject: String
init(name: String, age: Int, subject: String) {
self.subject = subject
super.init(name: name, age: age)
}
}
初始化器【9】
类和结构体都可以定义初始化器，但它们在初始化过程中的行为有所不同。类的初始化器可以调用超类的初始化器，而结构体的初始化器不能。
swift
// 类的初始化器
class Animal {
var name: String
init(name: String) {
self.name = name
}
}
// 结构体的初始化器
struct Dog {
var name: String
init(name: String) {
self.name = name
}
}
属性观察器【10】
类中的存储属性可以定义属性观察器，用于在属性值发生变化时执行代码。结构体中的存储属性不支持属性观察器。
swift
class Counter {
var count: Int = 0 {
willSet {
print("Count will change to (newValue)")
}
didSet {
print("Count changed from (oldValue) to (count)")
}
}
}
结论
Swift 中的类和结构体在属性的定义和使用上有着明显的差异。类是引用类型，支持继承和属性观察器，而结构体是值类型，不支持继承和属性观察器。了解这些差异对于编写高效、可维护的 Swift 代码至关重要。在设计和选择数据结构时，应根据具体需求选择合适的类型。
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