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Swift里的值類型與引用類型


翻譯:老碼團隊翻譯組-Arya
校對:老碼團隊翻譯組-Jame

本頁包含內(nèi)容:

Swift里面的類型分為兩種:

  • 值類型(Value Types):每個實例都保留了一分獨有的數(shù)據(jù)拷貝,一般以結(jié)構(gòu)體 (struct)、枚舉(enum) 或者元組(tuple)的形式出現(xiàn)。
  • 引用類型(Reference Type):每個實例共享同一份數(shù)據(jù)來源,一般以類(class)的形式出現(xiàn)。

在這篇博文里面,我們會介紹兩種類型各自的優(yōu)點,以及應(yīng)該怎么選擇使用。

值類型與引用類型的區(qū)別

值類型和引用類型最基本的分別在復制之后的結(jié)果。當一個值類型被復制的時候,相當于創(chuàng)造了一個完全獨立的實例,這個實例保有屬于自己的獨有數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)不會受到其他實例的數(shù)據(jù)變化影響:

    // 下面是一個值類型的例子
    struct S { var data: Int = -1 }
    var a = S()
    var b = a                            // b是a的拷貝
    a.data = 42                            // 更改a的數(shù)據(jù),b的不受影響
    println("\(a.data), \(b.data)")        // 輸出結(jié)果 "42, -1"

值類型就好像身份證復印件一樣,復印出來之后,修改原件上面的內(nèi)容,復印件上的內(nèi)容不會變。

另一方面,復制一個引用類型的時候,實際上是默默地創(chuàng)造了一個共享的實例分身,兩者是共用一套數(shù)據(jù)。因此修改其中任何一個實例的數(shù)據(jù),也會影響到另外那個。

    // 下面是一個引用類型的例子
    class C { var data: Int = -1 }
    var x = C()
    var y = x                            // y是x的拷貝
    x.data = 42                            // 更改x的數(shù)據(jù),等于同時修改了y
    println("\(x.data), \(y.data)")        // 輸出結(jié)果 "42, 42"

Mutation(修改)在安全中扮演的角色

值類型較引用類型來說,會讓你更容易在大量代碼中理清狀況。如果你總是得到一個獨立的拷貝出來的實例,你就可以放心它不會被你app里面的其他部分代碼默默地修改。這在多線程的環(huán)境里面是尤為重要的,因為另外一個線程可能會在暗地里修改你的數(shù)據(jù)。因此可能會造成嚴重的程序錯誤,這在調(diào)試過程中非常難以排除。

由于差別主要在于修改數(shù)據(jù)的后果,那么當實例的數(shù)據(jù)只讀,不存在需要更改的情況下,用哪種類型都是沒有分別的。

你可能在想,有的時候我可能也需要一個完全不變的類。這樣使用Cocoa NSObject對象的時候會比較容易,又可以保留值語義的好處。在今天,你可以通過只使用不可變的存儲屬性,和避開任何可以修改狀態(tài)的API,用Swift寫出一個不可變類(immutable class)。實際上,很多基本的Cocoa類,例如NSURL,都是設(shè)計成不可變類的。然而,Swift語言目前只強制structenum這種值類型的不可變性,對類這種引用類型則沒有。(例如還不支持強制將子類的限制為不可變類)

如何選擇類型?

所以當我們想要建立一個新的類型的時候,怎么決定用值類型還是引用類型呢?當你使用Cocoa框架的時候,很多API都要通過NSObject的子類使用,所以這時候必須要用到引用類型class。在其他情況下,有下面幾個準則:

  • 什么時候該用值類型

    • 要用==運算符來比較實例的數(shù)據(jù)時
    • 你希望那個實例的拷貝能保持獨立的狀態(tài)時
    • 數(shù)據(jù)會被多個線程使用時
  • 什么時候該用引用類型(class)

    • 要用==運算符來比較實例身份的時候
    • 你希望有創(chuàng)建一個共享的、可變對象的時候

在Swift里面,數(shù)組(Array)、字符串(String)、字典(Dictionary)都屬于值類型。它們就像C語言里面簡單的int值,是一個個獨立的數(shù)據(jù)個體。你不需要花任何功夫來防范其他代碼在暗地里修改它們。更重要的是,你可以在線程之間安全的傳遞變量,而不需要特地去同步。在Swift高安全性的精神下,這個模式會幫助你用Swift寫出更可控的代碼。


本章節(jié)不是老碼的原創(chuàng),老碼認真的閱讀了蘋果的官方博客,且自己的練習總結(jié),如果小伙伴們費了吃奶的勁還是看不懂,請找度娘谷歌,還是看不懂請到老碼官方微博咆哮。

本文由翻譯自Apple Swift Blog :Value and Reference Types
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