iOS學習筆記44 Swift(四)列舉和結構體

執著丶執念發表於2018-06-02

一、Swift的列舉

列舉是一系相關聯的值定義的一個公共的組型別,同時能夠讓你在程式設計的時候在型別安全的情況下去使用這些值。

Swift中的列舉比OC中的列舉強大得多, 因為Swift中的列舉是一等型別,它除了可以定義列舉值外,還可以在列舉中像類一樣定義屬性和方法

1. 簡單列舉定義和使用

//定義列舉,使用enum關鍵字
enum Method{
    case Add
    case Sub
    case Mul
    case Div
}
//可以連在一起寫,成員之間用“,“隔開
enum CompassPoint {
    case North, South, East, West
}
// 可以使用列舉型別變數或常量接收列舉值,列舉值前有個點
var method: Method = .Add
// 注意: 如果變數或常量沒有指定型別, 那麼前面必須加上該值屬於哪個列舉型別
var point = CompassPoint.North
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2. 列舉和switch語句結合進行值匹配

method = Method.Sub
// 注意: 如果case中包含了所有的值, 可以不寫default
// 如果case中沒有包含列舉中所有的值, 必須寫default
switch(method){
    case Method.Add:
        print("加法")
    case .Sub:// 如果變數已經指定了列舉型別,可以把前面的列舉型別省略
        print("減法")
    case .Mul:
        print("除法")
    case .Div:
        print("乘法")
    default:
        print("都不是")
}
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3. 列舉的原始值

OC中列舉的本質就是整數,所以OC中的列舉是有原始值的,預設是從0開始,而Swift中的列舉預設是沒有原始值的,但是可以在定義時告訴系統讓列舉有原始值

列舉定義原始值:
//定義列舉型別為Int型別,預設從0開始,後面逐一加一
enum CompassPoint: Int {
    case North, South, East, West
}
//定義列舉型別為Int型別,從指定值開始,後面逐一加一
enum Movement: Int {
    case Left = 5, Right, Top, Bottom
}
//除了Int型別,Swift列舉更加強大,還可以定義為Double、String等
//但是如果指定除Int的其他型別,需要給所有列舉值賦值
enum Method: String {
    case Add = "add"
    case Sub = "sub"
    case Mul = "mul"
    case Div = "div"
}
enum Constants: Double {
    case π = 3.14159
    case e = 2.71828
    case φ = 1.61803398874
    case λ = 1.30357
}
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列舉值和原始值之間的轉化:

// 獲取列舉值對應的原始值
println("Method.Add原始值為:\(Method.Add.rawValue)")
//列印:Method.Add原始值為:add

/*
通過原始值建立列舉值
注意: 
1.原始值區分大小寫
2.返回的是一個可選型別值,因為原始值對應的列舉值不一定存在
*/
let method = Method(rawValue: "add")
// 由於返回是可選型別, 所以有可能為nil, 最好使用可選繫結
if let opE = Method(rawValue: "sub"){
    switch (opE){
        case .Add:
            print("加法")
        case .Sub:
            print("減法")
        case .Mul:
            print("除法")
        case .Div:
            print("乘法")
    }
}
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4. 列舉的關聯值

列舉的關聯值是將額外資訊附加到列舉值中的一種極好的方式。使用關聯值,每一個列舉值就可以是在某種模式下的一些特定值。

打個比方,你正在開發一款交易引擎,可能存在“買”和“賣”兩種不同的交易型別。除此之外每手交易還要制定明確的股票名稱和交易數量

列舉的關聯值使用
//定義一個交易列舉
enum TradeTmp {
    case Buy(String, Int) //買,關聯一個字串和一個整形
    case Sell(String, Int) //賣,關聯一個字串和一個整形
    case Borrow(String, Int, String) //借,每個列舉值的關聯型別可以不一樣
}
//重新定義一個交易列舉,為關聯值加上標籤說明
enum Trade {
    case Buy(stock: String, amount: Int) //買,關聯股票名和交易數量
    case Sell(stock: String, amount: Int) //賣,關聯股票名和交易數量
}
//建立一個列舉,關聯某些值
var tradeBuy = Trade.Buy(stock: "百度", amount: 2000)
var tradeBuy2 = Trade.Buy(stock: "APPL", amount: 4000)
var tradeSell = Trade.Sell(stock: "APPL", amount: 1000)
//第一種方式提取關聯值,利用switch語句提取關聯值
switch(tradeBuy){
    case .Buy(let stock, let amount):
        print("Buy \(stock) with \(amount) number")
    case let .Sell(stock, amount)://簡化
        print("Sell \(stock) with \(amount) number")
}
//第二種方式提取關聯值,使用模式匹配提取關聯值
if case let Trade.Sell(stock, amount) = tradeSell {
    print("Sell \(amount) of \(stock)")
}
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5. 列舉的屬性

儘管增加一個儲存屬性到列舉中不被允許,但你依然能夠建立計算屬性。當然,計算屬性的內容都是建立在列舉值下或者列舉關聯值得到的。

//定義列舉,新增一個計算屬性
enum Device {
    case iPad, iPhone
    var year: Int {
        switch self {
            case iPhone: return 2007
            case iPad: return 2010
        }
    }
}
//建立一個列舉值
var device = Device.iPad
print("iPad is \(device.year)") //結果:iPad is 2010
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6. 列舉的方法

列舉中的方法為每一個列舉值而“生”。所以倘若想要在特定情況執行特定程式碼的話,你需要分支處理或採用switch語句來明確正確的程式碼路徑。

enum Wearable {
    //列舉中可以巢狀列舉
    enum Weight: Int {
		case Light = 1
    }
    enum Armor: Int {
		case Light = 2
    }
    //列舉值,指定了weight和armor的型別
    case Helmet(weight: Weight, armor: Armor)
    //列舉方法
	func attributes() -> (weight: Int, armor: Int) {
		switch self {
			case .Helmet(let w, let a):
				return (w.rawValue * 2, a.rawValue * 4)
		}
    }
}
//因為weight和armor都已經指定了列舉型別,直接使用點列舉值
let wearable = Wearable.Helmet(weight: .Light, armor: .Light)
let woodenHelmetProps = wearable.attributes()
print(woodenHelmetProps) //結果:(2, 8)
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也可以在列舉中新增靜態方法,換言之通過一個非列舉型別來建立一個列舉。 在這個示例中,我們需要考慮使用者有時將蘋果裝置叫錯的情況(比如AppleWatch叫成iWatch),需要返回一個合適的名稱。

enum Device {
	case AppleWatch
    //新增靜態方法
	static func fromSlang(term: String) -> Device? {
		if term == "iWatch" {
			return .AppleWatch
		}
		return nil
	}
}
var device = Device.fromSlang("iWatch") //device為 Device? 型別
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二、Swift的結構體

在程式導向的程式語言(如C語言)中,結構體用得比較多,但是物件導向之後,如在C++OC中,結構體已經很少使用了。這是因為結構體能夠做的事情,類完全可以取而代之。

Swift語言卻非常重視結構體,把結構體作為實現物件導向的重要手段。Swift中的結構體與C++OC中的結構體有很大的差別,C++OC中的結構體只能定義一組相關的成員變數,而Swift中的結構體不僅可以定義屬性,還可以定義方法。因此,我們可以把Swfit結構體看做是一種輕量級的類。

Swift中類和結構體的共同處在於:
  • 定義屬性用於儲存值
  • 定義方法用於提供功能
  • 定義下標指令碼用於訪問值
  • 定義構造器用於生成初始化值
  • 通過擴充套件以增加預設實現的功能
  • 實現協議以提供某種標準功能
Swift中類和結構體的不同處在於:
  • 結構體不具有繼承性
  • 結構體不具備執行時強制型別轉換
  • 結構體不具備使用析構器的能力
  • 結構體不具備使用引用計的能力

1. 結構體定義

//結構體定義使用struct關鍵字
struct MarkStruct {
    //結構體也有儲存屬性和計算屬性,這裡只定義了儲存屬性
    var mark1: Int 
    var mark2: Int
    var mark3: Int
}
//所有結構體都有一個自動生成的成員逐一初始化構造器,用於初始化結構體例項中成員的屬性。
//順序必須和結構體成員順序一致,必須包含所有的成員
var marks = MarkStruct(mark1: 98, mark2: 96, mark3:100)
print(marks.mark1)
print(marks.mark2)
print(marks.mark3)
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2. 結構體定義屬性

struct Point{
    var x = 0.0
    var y = 0.0
}
struct MyPoint {
	//定義儲存屬性
    var p = Point() 
    //定義計算屬性
    var point:Point{
		get{
			return p
		}
		set(newPoint){//修改newValue名為newPoint,本質還是newValue
			p.x = newPoint.x
			p.y = newPoint.y
		}
    }
}
var p = Point(x:10.0, y:11.0)
var myPoint = MyPoint()
myPoint.point = p
print("x=\(myPoint.point.x),y=\(myPoint.point.y)")
//執行結果:x=10.0,y=11.0

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3. 結構體的方法

//結構體內部只有在建構函式(init)中可以修改屬性的值,其他方法內不能直接修改結構體內部屬性的值。
struct Rect {
    var width:Double
    var height:Double = 0.0
    // 給結構體定義一個方法, 該方法屬於該結構體
    // 結構體中的成員方法必須使用某個例項呼叫
    // 成員方法可以訪問成員屬性
    func getWidth() -> Double{
        return width
    }
}
var rect = Rect(width: 10.0, height: 20.0)
// 結構體中的成員方法是和某個例項物件繫結在一起的, 所以誰呼叫, 方法中訪問的屬性就屬於誰
print(rect.getWidth())
 
var rect2 = Rect(width: 30.0, height: 20.0)
// 取得rect2這個物件的寬度
print(rect2.getWidth())
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4. 值型別和引用型別

值型別被賦予給一個變數、常數或者本身被傳遞給一個函式的時候,實際上操作的是值的拷貝。 實際上,在Swift中,所有的基本型別:整數、浮點數、布林值、字串、陣列和字典,都是值型別,並且都是以結構體的形式在後臺所實現。

Swift中,所有的結構體和列舉都是值型別。這意味著它們的例項,以及例項中所包含的任何值型別屬性,在程式碼中傳遞的時候都會被複制。

值型別賦值
struct Resolution {
    var width = 0
    var height = 0
}
//建立一個結構體
let hd = Resolution(width: 1920, height: 1080)
//結構體賦值,實際上做的是拷貝操作,cinema和hd結構體在記憶體中各自佔用獨立的空間
var cinema = hd
//修改cinema結構體,不會影響hd結構體
cinema.width = 2048
print("cinema is now  \(cinema.width) pixels wide")
//結果:cinema is now 2048 pixels wide
print("hd is still \(hd.width ) pixels wide")
//結果:hd is still 1920 pixels wide
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與值型別不同,引用型別在被賦予到一個變數、常量或者被傳遞到一個函式時,操作的並不是其拷貝。因此,引用的是已存在的例項本身而不是其拷貝。類就是引用型別

引用型別賦值
class ResolutionClass {
    var width = 0
    var height = 0
    init(width: Int, height: Int) {
        self.width = width
        self.height = height
    }
}
//建立一個類物件
let hdClass = ResolutionClass(width: 1920, height: 1080)
//類物件賦值,引用同一個記憶體空間
var cinemaClass = hdClass 
//修改cinema物件,本質上也是修改hdClass物件
cinemaClass.width = 2048
print("cinemaClass is now  \(cinemaClass .width) pixels wide")
//結果:cinema is now 2048 pixels wide
print("hdClass is also \(hdClass.width ) pixels wide")
//結果:hd is also 2048 pixels wide
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5. 類和結構體的選擇

結構體例項總是通過值傳遞,類例項總是通過引用傳遞。這意味兩者適用不同的任務。當你的在考慮一個工程專案的資料構造和功能的時候,你需要決定每個資料構造是定義成類還是結構體。

當符合一條或多條以下條件時,請考慮構建結構體:
  • 結構體的主要目的是用來封裝少量相關簡單資料值。
  • 有理由預計一個結構體例項在賦值或傳遞時,封裝的資料將會被拷貝而不是被引用。
  • 任何在結構體中儲存的值型別屬性,也將會被拷貝,而不是被引用。
  • 結構體不需要去繼承另一個已存在型別的屬性或者行為。
合適的結構體候選者包括:
  • 幾何形狀的大小
  • 一定範圍內的路徑
  • 三維座標系內一點

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