1.20 嵌套类型

  • 例如在结构体里定义枚举,在枚举中又定义结结构体
  • 外部引用时用类型名来引用
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let heartsSymbol = BlackjackCard.Suit.hearts.rawValue

1.21 扩展

  • 可以用于枚举、结构体、类、协议,扩展没有名字,用于增加新功能,但不能重写已有的功能
  • 可以添加实例和类的计算属性、定义实例和类方法、新构造器、下标、嵌套类型、遵从协议
  • extension 关键字,不能添加存储属性,也不能为现有属性添加观察者
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extension SomeType: SomeProtocol, AnotherProtocol {
// 协议所需要的实现写在这里
}
extension Double {
var km: Double { return self * 1_000.0 }
var m: Double { return self }
var cm: Double { return self / 100.0 }
var mm: Double { return self / 1_000.0 }
var ft: Double { return self / 3.28084 }
}
let oneInch = 25.4.mm
print("One inch is \(oneInch) meters")
// 打印“One inch is 0.0254 meters”
let aMarathon = 42.km + 195.m
  • 可以给类添加便利构造器,不能添加指定构造器和析构器
  • mutating 表明方法可以修改结构体、枚举的属性或自身self

1.22 协议

  • 类、结构体、枚举都可使用协议,协议可被扩展
  • 协议里的属性,需提供名称和类型以及读写状态。协议里可读写,不能是常量属性或可读计算属性。协议里可读,该属性可以可读也可以读写。
  • 协议中的方法不需要方法体和大括号,不支持提供默认参数。
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// 有父类这样定义
class SomeClass: SomeSuperClass, FirstProtocol, AnotherProtocol {
// 这里是类的定义部分
}
protocol SomeProtocol {
var mustBeSettable: Int { get set }
var doesNotNeedToBeSettable: Int { get }
static var someTypeProperty: Int { get set }
//类类型可以用class关键字
}
protocol SomeProtocol {
static func someTypeMethod()
}
  • 线性同余伪随机数生成 .truncatingRemainder(dividingBy)
  • 协议中也可定义mutating,类类型不用加此前缀,结构体和枚举需要
  • 协议中定义构造器,指定和便利都行,需要加上 required 修饰符,确保子类也实现该构造器并遵从协议。如果是 final 类,不需要加 required
  • 同时遵从协议和继承自父类需要加 required override
  • 协议中定义可失败构造器,可实现为init?和init,协议中非可失败可实现为init和init!,隐式解包可失败构造器
  • 协议作为类型使用,如作为属性的类型,任何遵从协议的实例都可以被赋值给该属性
  • 委托,将协议声明为弱引用。通过 is 操作符,判断遵循协议的类型是否是具体的某个类型实例
  • 协议里可读变量属性,实现可使用常量属性
  • 可通过扩展让类型遵从某协议
  • 有条件的遵循协议,where 关键字判断
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extension Array: TextRepresentable where Element: TextRepresentable {}
  • 类型已实现协议中的所有内容,可通过空的扩展遵循协议
  • 几种遵循 Equatable 协议的类型有合成实现,只有存储属性的结构体、只有关联类型的枚举、没有任何关联类型的枚举(不需遵从协议)。实现了 == 和 != 操作符
  • 几种遵从 Hashable 协议的类型有合成实现,同上。实现了 hash(into:)
  • 遵从 Comparable 协议的类似有合成实现的有,没原始值的枚举类型。实现了 < <= > >=
  • 协议可以继承协议
  • 添加 AnyObject 关键字,限制协议只能使用于类类型
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protocol SomeClassOnlyProtocol: AnyObject, SomeInheritedProtocol {
// 这里是类专属协议的定义部分
}
  • 组合协议,Named & Aged ,例如参数是遵从两协议的类型。类类型也可以和协议组合
  • is 和 as? as! 检查是否遵从某协议,以及转换到协议类型
  • 协议中 optional 关键字定义可选的要求,需要带上 @objc 属性,只能用于 Objective-C 类,其他类和结构体枚举都不能遵循这种协议。可选要求,类型是可选的,即函数是可选的
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@objc protocol CounterDataSource {
@objc optional func increment(forCount count: Int) -> Int
@objc optional var fixedIncrement: Int { get }
}
extension Collection where Element: Equatable {
func allEqual() -> Bool {
for element in self {
if element != self.first {
return false
}
}
return true
}
}
  • 可以为协议使用扩展,增加协议中的方法,但扩展不能声明协议遵从别的协议,那只能定义在协议声明中。协议的扩展可以提供默认实现,也可以添加限制条件 用 where 关键字

1.23 泛型

  • Swift 标准库有 swap( ::) 函数
  • 用大驼峰命名法,命名类型参数,如 T、U、V
  • 用泛型实现栈,对泛型类型扩展时,可以直接使用类型参数
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struct Stack<Element> {
var items: [Element] = []
mutating func push(_ item: Element) {
items.append(item)
}
mutating func pop() -> Element {
return items.removeLast()
}
}
var stackOfStrings = Stack<String>()
func someFunction<T: SomeClass, U: SomeProtocol>(someT: T, someU: U) {
// 这里是泛型函数的函数体部分
}
  • 类型约束,类型参数必须继承自指定类、遵循特定协议或协议组合
  • Swift 的基本类型(例如 String、Int、Double 和 Bool)默认都是可哈希的
  • 协议的关联类型,通过 associatedtype 关键字指定,为某个类型提供占位符。associatedtype Item,typealias Item = Int,也能被推断出类型,而不用指定 Item 是 Int 类型。还可以给关联类型添加约束
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protocol Container {
associatedtype Item: Equatable
mutating func append(_ item: Item)
var count: Int { get }
subscript(i: Int) -> Item { get }
}
  • 关联类型约束里,可遵从协议
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protocol SuffixableContainer: Container {
associatedtype Suffix: SuffixableContainer where Suffix.Item == Item
func suffix(_ size: Int) -> Suffix
}
func allItemsMatch<C1: Container, C2: Container>
(_ someContainer: C1, _ anotherContainer: C2) -> Bool
where C1.Item == C2.Item, C1.Item: Equatable {
}
// 只有其中元素符合Equatable协议时,才会实现扩展里的内容
extension Stack where Element: Equatable
// 扩展协议时
extension Container where Item: Equatable
// 要求Item为特定类型
extension Container where Item == Double
  • 泛型 where 语句,扩展也可以添加 where 语句,也就是条件扩展
  • 也可以对扩展中的方法添加 where 语句,也就是条件方法。只有满足此约束,该方法才会被添加
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func average() -> Double where Item == Int {}
func endsWith(_ item: Item) -> Bool where Item: Equatable {}
protocol Container {
associatedtype Iterator: IteratorProtocol where Iterator.Element == Item
}
protocol ComparableContainer: Container where Item: Comparable { }
subscript<Indices: Sequence>(indices: Indices) -> [Item]
where Indices.Iterator.Element == Int {}
  • 协议中关联类型,添加where语句。协议继承声明时也可以添加
  • 下标也可以添加where约束

1.24 不透明类型

  • 字符串有下面方法,String(repeating: “*”, count: length)
  • 数组组合成字符串 result.joined(separator: “\n”)
  • 字符串分割 .split(separator: “\n”)
  • 数组反转 lines.reversed()
  • 不透明类型。有关联类型的协议不能作为返回类型
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func flip<T: Shape>(_ shape: T) -> some Shape {}
// 错误:有关联类型的协议不能作为返回类型。
func makeProtocolContainer<T>(item: T) -> Container {
return [item]
}
// 错误:没有足够多的信息来推断 C 的类型。
func makeProtocolContainer<T, C: Container>(item: T) -> C {
return [item]
}
func makeOpaqueContainer<T>(item: T) -> some Container {
return [item]
}

1.25 自动引用计数

  • 仅用于类的实例,循环引用问题
  • 弱引用和无主引用,弱引用也有自动置nil,应定义为可选类型变量,weak var tenant: Person?
  • unowned 无主引用,在其他实例有更长的生命周期时使用,非可选值,不会自动置nil
  • UInt64 能容纳16位,unowned(unsafe) 来声明不安全无主引用
  • 无主可选引用,unowned var nextCourse: Course?
  • 无主引用搭配隐式解包可选值属性使用,避免循环引用的同时,capitalCity 能像非可选值一样存取和使用
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class Country {
let name: String
var capitalCity: City!
init(name: String, capitalName: String) {
self.name = name
self.capitalCity = City(name: capitalName, country: self)
}
}
class City {
let name: String
unowned let country: Country
init(name: String, country: Country) {
self.name = name
self.country = country
}
}
  • 闭包引用 self 导致的循环引用,通过捕获列表解决。闭包和捕获的实例总是互相引用并且总是同时销毁时,将闭包内的捕获定义为 无主引用。在被捕获的引用可能会变为 nil 时,将闭包内的捕获定义为 弱引用。
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lazy var someClosure = {
[unowned self, weak delegate = self.delegate]
(index: Int, stringToProcess: String) -> String in
// 这里是闭包的函数体
}
lazy var someClosure = {
[unowned self, weak delegate = self.delegate] in
// 这里是闭包的函数体
}

1.26 内存安全

  • 访问冲突指内存访问期间,还有别的访问进来。in-out 参数冲突,函数内外同时访问
  • 同一个函数的多个 in-out 参数里传入同一个变量也会产生冲突
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var stepSize = 1
func increment(_ number: inout Int) {
number += stepSize
}
increment(&stepSize)
// 错误:stepSize 访问冲突
// 显式拷贝
var copyOfStepSize = stepSize
increment(&copyOfStepSize)
// 更新原来的值
stepSize = copyOfStepSize
// stepSize 现在的值是 2
func balance(_ x: inout Int, _ y: inout Int) {
let sum = x + y
x = sum / 2
y = sum - x
}
var playerOneScore = 42
var playerTwoScore = 30
balance(&playerOneScore, &playerTwoScore) // 正常
balance(&playerOneScore, &playerOneScore)
// 错误:playerOneScore 访问冲突
  • 结构体 mutating 方法的访问冲突。对同一块内存地址同时进行两个写访问也会造成冲突。
  • 元组元素的写访问冲突,因为修改其一个元素会访问值类型的整体。对全局变量的结构体的属性访问也是一样,局部变量可以。
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var playerInformation = (health: 10, energy: 20)
balance(&playerInformation.health, &playerInformation.energy)
// 错误:playerInformation 的属性访问冲突

1.27 访问控制

  • 5种访问级别,open 和 public,指定框架的外部接口。internal 框架使用,fileprivate源文件内使用,private当前作用域使用,或同一文件内通过 extension 访问。
  • open作用于类,能在模块外被继承和重写
  • 默认internal级别
  • 测试 target 访问,需要用 @testable 特性
  • 可以修饰类,变量、常量、函数
  • public 类型的成员默认是 internal
  • 函数类型根据其返回值、参数的最高级别来确定
  • 枚举类型和其成员具有同样的级别
  • setter和getter,set可以级别更低,定义为只在结构体内部访问。外部表现为只读
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struct TrackedString {
private(set) var numberOfEdits = 0
var value: String = "" {
didSet {
numberOfEdits += 1
}
}
}
  • 类型为public 默认构造器是 internal
  • 协议及其方法或属性,级别必须相同,包括 public 也是这样

1.28 高级运算符

  • 默认不会溢出,想允许溢出可以使用 &+ 溢出加法运算符
  • 支持C中全部位运算符。 ~ 按位取反。 & 按位与,全为1才是1。 | 按位或,任一为1就是1。^ 按位异或,相同为0不同为1。<< >> 左移和右移
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let pink: UInt32 = 0xCC6699
let redComponent = (pink & 0xFF0000) >> 16 // redComponent 是 0xCC,即 204
let greenComponent = (pink & 0x00FF00) >> 8 // greenComponent 是 0x66, 即 102
let blueComponent = pink & 0x0000FF // blueComponent 是 0x99,即 153
  • 有符号整数,第一位1表示负数,0表示正数,其余位表示数值。负数数值存储2的数值位位数次方减去实际值的绝对值,例如8位整数的-4,是2的7次方128-4=124,数值位表示为124。这就叫补码,相加就执行标准相加,多出的位丢弃。右移空出的位补充符号位
  • 溢出运算,&+ &- &*
  • 上溢会变成0,下溢会变成最大数
  • 有符号整数下溢出,会变成正的最大值
  • 乘法、求余优先于加法
  • 运算符重载,重载+,在结构体实例上实现加法
  • 前缀、后缀运算符,func之前加上 prefix、postfix 修饰符
  • 复合赋值运算符,例如 +=,左参数是 inout
  • = 和3元运算符不可重载
  • 等价运算符,== 和 !=,需要遵循Equatable协议,实现相等,系统会帮你实现不等
  • 自定义运算符,operator关键字,指定 prefix、infix 、postfix 修饰符。例如 prefix operator +++
  • 自定义中缀运算符,默认优先级组 AdditionPrecedence
  • 同时使用后缀和前缀运算符,后缀运算符先进行运算
  • 字符串方法 .uppercased()
  • 结果构造器,@resultBuilder特性,支持if-else转换、for循环转换,将声明描述转换为方法调用