Swift-属性

属性

Swift中跟实例相关的属性可以分为两大类：

• 存储属性 (Stored Property)

  • 类似于成员变量这个概念
  • 存储在实例的内存中
  • 结构体、类可以定义存储属性
  • 枚举 不可以 定义存储属性

• 计算属性 (Computed Property)

  • 本质就是方法(函数)
  • 不占用实例的内存
  • 枚举、结构体、类都可以定义计算属性

struct Circle {
    // 存储属性
    var radius: Double
    
    // 计算属性
    var diameter: Double {
        set {
            radius = newValue / 2
        }
        get {
            radius * 2
        }
    }
}

print(MemoryLayout<Circle>.stride) // 8

var circle = Circle(radius: 5)
print(circle.radius) // 5.0
print(circle.diameter) // 10.0

circle.diameter = 12
print(circle.radius) // 6.0
print(circle.diameter) // 12.0

存储属性

关于存储属性，Swift有个明确的规定

• 在创建类/结构体的实例时，必须为所有的存储属性设置一个合适的初始值
  • 可以分配一个默认的属性值作为属性定义的一部分
  • 可以在初始化器里为存储属性设置一个初始值

计算属性

• set 传入的新值默认叫做newValue，也可以自定义

  struct Circle {
      // 存储属性
      var radius: Double
      // 计算属性
      var diameter: Double {
          set(newDiameter) {//默认是newValue，这里自定义为newDiameter
              radius = newDiameter / 2
          }
          get {
              radius * 2
          }
      }
  }

• 只读计算属性：只有 get ，没有 set

  struct Circle {
      // 存储属性
      var radius: Double
      // 计算属性
      var diameter: Double {
          get {
              radius * 2
          }
      }
  }
  
  //下面是简化方式
  struct Circle {
      // 存储属性
      var radius: Double
      // 计算属性
      var diameter: Double { radius * 2 }
  }

• 定义计算属性只能用 var ，不能用 let

  • let 代表常量：值是一成不变的
  • 计算属性的值是可能发生变化的(即使是只读计算属性)

枚举rawValue原理

• 枚举原始值rawValue的本质是：只读计算属性

  enum TestEnum : Int {
      case test1 = 1, test2 = 2, test3 = 3
      
      //模拟Swift内部实现的rawValue计算属性
      var rawValue: Int {
          switch self {
          case .test1:
              return 10
          case .test2:
              return 11
          case .test3:
              return 12
          }
      }
  }
  print(TestEnum.test3.rawValue) // 12

延迟存储属性(Lazy Stored Property)

• 使用lazy可以定义一个延迟存储属性，在第一次用到属性的时候才会进行初始化

  class Car {
      init() {
          print("Car init!") }
      func run() {
          print("Car is running!")
      }
  }
  class Person {
      lazy var car = Car()
      init() {
          print("Person init!")
      }
      func goOut() {
          car.run()
      }
  }
  let p = Person()
  print("--------")
  p.goOut()
  
  Person init!
  --------
  Car init!
  Car is running!
  
  class PhotoView {
      lazy var image: Image = {
          let url = "https://www.520it.com/xx.png"
          let data = Data(url: url)
          return Image(data: data)
      }()
  }

• lazy属性必须是var，不能是let，由于 let 必须在实例的初始化方法完成之前就拥有值
• 如果多条线程同时第一次访问lazy属性，无法保证属性只被初始化一次

延迟存储属性注意点

• 当结构体包含一个延迟存储属性时，只有var才能访问延迟存储属性
• 因为延迟属性初始化时，需要改变结构体的内存

  struct Point {
      var x = 0
      var y = 0
      lazy var z = 0
  }
  
  let p = Point()
  //下方报错内容：Cannot use mutating getter on immutable value: 'p' is a 'let' constant
  //print(p.z)

属性观察器(Property Observer)

• 可以为非lazy的var存储属性设置属性观察器

   struct Circle {
      var radius: Double {
          willSet {
              print("willSet", newValue)
          }
          didSet {
              print("didSet", oldValue, radius) } }
      init() {
          self.radius = 1.0
          print("Circle init!")   
      }
  }
  // Circle init!
  var circle = Circle()
  
  // willSet 10.5
  // didSet 1.0 10.5
  circle.radius = 10.5
  
  // 10.5
  print(circle.radius)

• willSet 会传递新值，默认叫newValue
• didSet 会传递旧值，默认叫oldValue
• 在初始化器中设置属性值不会触发willSet和didSet
• 在属性定义时设置初始值也不会触发willSet和didSet

全局变量、局部变量

• 属性观察器、计算属性的功能，同样可以应用在全局变量、局部变量上

  var num: Int {
      get {
          return 10
      }
      set {
          print("setNum", newValue)
      }
  }
  num = 11 // setNum 11
  print(num) // 10
  
  func test() {
      var age = 10 {
          willSet {
              print("willSet", newValue)
          }
          didSet {
              print("didSet", oldValue, age)
          }
      }
      age = 11
      // willSet 11
      // didSet 10 11
  }
  test()

inout的再次研究

struct Shape {
    var width: Int
    var side: Int {
        willSet {
            print("willSetSide", newValue)
        }
        didSet {
            print("didSetSide", oldValue, side) } }
    var girth: Int {
        set {
            width = newValue / side
            print("setGirth", newValue)
        }
        get {
            print("getGirth")
            return width * side
        }
    }
    func show() {
        print("width=\(width), side=\(side), girth=\(girth)")
    }
}
func test(_ num: inout Int) {
    num = 20
}

var s = Shape(width: 10, side: 4)
test(&s.width)
s.show()
print("----------")
test(&s.side)
s.show()
print("----------")
test(&s.girth)
s.show()

getGirth
width=20, side=4, girth=80
----------
willSetSide 20
didSetSide 4 20
getGirth
width=20, side=20, girth=400
----------
getGirth
setGirth 20
getGirth
width=1, side=20, girth=20

inout的本质总结

• 如果实参有物理内存地址，且没有设置属性观察器，直接将实参的内存地址传入函数(实参进行引用传递)
• 如果实参是计算属性或者设置属性观察器，采取 Copy In Copy Out的做法
• 调用该函数时，先复制实参的值，产生副本 [get]
  • 将副本的内存地址传入函数(对副本进行引用传递)，在函数内部可以修改副本的值
  • 函数返回后，再将副本的值覆盖实参的值 [set]

• 总结：inout的本质就是引用传递(地址传递)

类型属性

严格来说，属性可以分为：

• 实例属性（Instance Property）：只能通过实例去访问
  • 存储实例属性（Stored Instance Property）：存储在实例的内存中，每个实例都有1份
  • 计算实例属性（Computed Instance Property）
• 类型属性（Type Property）：只能通过类型去访问
  • 存储类型属性（Stored Type Property）：整个程序运行过程中，就只有1份内存（类似于全局变量）
  • 计算类型属性（Computed Type Property）

• 可以通过 static 定义类型属性
• 如果是类，也可以用关键字 class

  struct Car {
      static var count: Int = 0
      init() {
          Car.count += 1 
      } 
  }
  let c1 = Car()
  let c2 = Car()
  let c3 = Car()
  print(Car.count) // 3

类型属性细节

• 不同于存储实例属性，你必须给存储类型属性设定初始值，因为类型没有像实例那样的init初始化器来初始化存储属性
• 存储类型属性默认就是lazy，会在第一次使用的时候才初始化就算被多个线程同时访问，保证只会初始化一次，存储类型属性可以是let
• 枚举类型也可以定义类型属性（存储类型属性、计算类型属性）

应用 - 单例模式

public class FileManager {
    public static let shared = FileManager()
    private init() { }
}

public class FileManager {
    public static let shared = {
        // ....
        // ....
        return FileManager()
    }()
    private init() { }
}

参考

• 李明杰老师课件