Swift-类与结构体（1）

一、类与结构体

在这里，我们主要探究在Swift中类与结构体之间的相同与不同，以及在我们平时使用的过程中应该如何选择使用。

（1）结构体的特性：

struct Student1{

var age:Int

var name:String

}

let s1 = Student1(age: 19, name: "swift")

struct Student2{

var age:Int = 0

var name:String = "swift"

}

let s2 = Student2()

结构体中提供的默认的构造函数 init(age:Int,name:string) 当我们构造一个结构体实体p时就会借助这个默认构造器来初始化，当然构造函数也可以自己定义，在自己指定的构造器中需要对未初始化的属性进行赋值，如果我们在定义属性时就给定了初始化值，可以直接通过let s2 = Student2()来进行初始化。
通过如下的代码看出，结构体是一种值类型，分配在栈区，从s = s1中可以看出，s和 s1的地址不同，说明结构体是在栈区重新分配的，但是如果结构体中有引用类型的成员变量，则在复制时不会重新分配。

struct Student1{

    var age:Int

    var name:String

}

var s1 = Student1(age: 19, name: "swift")
var s = s1

从地址首位0x00000可以看出s,s1均位于栈区。
结构体第一个成员的地址就是结构体的首地址（结构体在栈中是连续的）

(2) 类特性

类是一种引用类型，他分配在堆区（不连续，第一个成员的地址和类的首地址不一致）中，也就是说一个类类型的变量不是直接存储具体的实例对象，而是存储当前具体实例的内存地址的引用，复制后的实例和成员属性的值都是指向原有的地址空间。

class Student1{
    var age:Int
    var name:String
}//Class 'Student1' has no initializers

（类不会默认生成成员初始化器）我们需要知道在声明类的属性时，我们如果既没有初始化方法又没有给类的属性定义初始值时，编译器会报错。我们需要在定义类时给定init方法或者为类的存储属性定义初始值。初始化器在初始化前不可以调用任何实例方法、不能读取任何属性的值、不能引用self作为值

class Student1{
    var age:Int
    var name:String
    //直接赋值
    var age:Int?
    var name:String?
    //指定初始化器
    init(age:Int,name:String){
        self.age = age
        self.name = name
    }
    //便捷初始化器
    convenience init(){
        self.init(age:19,name:"swift")
    }
    //可失败的初始化器
    init?(age:Int,name:String){
        if age < 18{
            return nil
        }
        self.age = age
        self.name = name
    }
    //必要初始化器
    required init(age:Int,name:String){
        self.age = age
        self.name = name
    }
}

第一种：可以通过对存储属性直接赋值来初始化
第二种：指定初始化器，通常指定初始化器只有一个可携带0或多个参数
第三种：编辑初始化器，编辑初始化器可以有多个，在编辑初始化器中必须调用相同类型的初始化器
第四种：可失败的初始化器，主要针对初始化失败的情况，在可失败的初始化器中可写return nil语句
第五种：必要初始化器：这个关键字要求所有的子类必须实现该初始化器

那么在继承时，初始化器又是如何的呢？

class Student:Person{
    var subAge:Int
    init(subAge:Int){
        self.subAge = subAge
        super.init(age: 10)
    }
}

子类的构造函数必须调用父类的构造函数
子类的指定初始化器中需要先初始化自己的属性，再初始化父类的指定初始化器
子类如果要修改继承属性，必须在调用父类的初始化器后进行，否则继承属性就会被父类的初始化器所覆盖

（3）类和结构体的不同

从最直观的角度来讲，类和结构体最显著的区别在于类是引用类型，而结构体是值类。

相同点

定义存储属性
定义方法
定义初始化器
遵循协议来提供某种功能
都可使用extension来扩展功能（2）中会讲到
可以定义下标通过下标语法来提供对其值的访问

不同点

类有继承，结构体没有
类有析构函数用来释放其分配的资源
引用计数允许对一个类实例有多个引用
在类型转化时可以在运行时检查和解释类实例的类型

二、类的生命周期

OC通过clang编译器，编译成IR，再生成可执行文件
swift通过swift编译器编译成IR，再生成可执行文件
swift code的编译过程中会生成SIL文件（swift的中间代码）(四讲)
swift的底层实现机制可以通过lldb调试看到（比如swift对象内存分配的实现，在五中我们会展开讲解）
swift对象的内存结构HeapObject（OC对象的内存结构为OC objc_object)，swift(16字节)包含两个属性：MetaData +RefCount；OC（8字节）只包含一个属性：isa指针

三、补充知识

frame varibale - L +变量名---->输出变量的内存地址
内存区域了解：（我们可用的区域是从0x00000-0x00007，大致可分为栈区和堆区，对于堆区又可分为全局区、常量区、代码区）
po 输出值 p返回值的类型以及命令结果的引用名
x/8g:读取内存中的值（8g代表8字节格式输出
引用好比一个在线文档
我们一般情况下都是用结构体，因为结构体在栈区分配较快
在lldn调试时，可使用cat address + 对象即可探索地址所在空间

四、SIL文件

这部分内容我也是第一次了解，下面以swift的对象内存分配为例：

我们在项目的TARGTETS-XXScript-Build Phases的shell脚本中输出 swiftc -emit-sil ${SRCROOT}/LLSwiftTest/main.swift > ./main.sil & open main.sil 即可生成并打开SIL文件

五、lldb调试查看swift对象内存分配过程

在项目的debug-debug workflow-always show中会看到我们在生成一个类实例时调用的函数

通过对这行打断点按住control可继续向下进入这个函数调用内部

由此我们推断出：__allocating_init -----> swift_allocObject -----> swift_allocObject -----> swift_slowAlloc -----> Malloc（swfit对象内存分配过程）

posted on 2022-01-12 16:43 suanningmeng98 阅读(90) 评论(0) 收藏举报