Swift里的值類型與引用類型

翻譯：老碼團(tuán)隊(duì)翻譯組-Arya
校對(duì)：老碼團(tuán)隊(duì)翻譯組-Jame

本頁(yè)包含內(nèi)容：

• 值類型與引用類型的區(qū)別
• Mutation（修改）在安全中扮演的角色
• 如何選擇類型

Swift里面的類型分為兩種：

• 值類型(Value Types)：每個(gè)實(shí)例都保留了一分獨(dú)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(gè)實(shí)例共享同一份數(shù)據(jù)來(lái)源，一般以類（class）的形式出現(xiàn)。

在這篇博文里面，我們會(huì)介紹兩種類型各自的優(yōu)點(diǎn)，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(fù)制之后的結(jié)果。當(dāng)一個(gè)值類型被復(fù)制的時(shí)候，相當(dāng)于創(chuàng)造了一個(gè)完全獨(dú)立的實(shí)例，這個(gè)實(shí)例保有屬于自己的獨(dú)有數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)不會(huì)受到其他實(shí)例的數(shù)據(jù)變化影響：

    // 下面是一個(gè)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(fù)印件一樣，復(fù)印出來(lái)之后，修改原件上面的內(nèi)容，復(fù)印件上的內(nèi)容不會(huì)變。

另一方面，復(fù)制一個(gè)引用類型的時(shí)候，實(shí)際上是默默地創(chuàng)造了一個(gè)共享的實(shí)例分身，兩者是共用一套數(shù)據(jù)。因此修改其中任何一個(gè)實(shí)例的數(shù)據(jù)，也會(huì)影響到另外那個(gè)。

    // 下面是一個(gè)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(shí)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(lái)說(shuō)，會(huì)讓你更容易在大量代碼中理清狀況。如果你總是得到一個(gè)獨(dú)立的拷貝出來(lái)的實(shí)例，你就可以放心它不會(huì)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?yàn)榱硗庖粋€(gè)線程可能會(huì)在暗地里修改你的數(shù)據(jù)。因此可能會(huì)造成嚴(yán)重的程序錯(cuò)誤，這在調(diào)試過(guò)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(dāng)實(shí)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(méi)有分別的。

你可能在想，有的時(shí)候我可能也需要一個(gè)完全不變的類。這樣使用Cocoa NSObject對(duì)象的時(shí)候會(huì)比較容易，又可以保留值語(yǔ)義的好處。在今天，你可以通過(guò)只使用不可變的存儲(chǔ)屬性，和避開(kāi)任何可以修改狀態(tài)的API，用Swift寫(xiě)出一個(gè)不可變類（immutable class）。實(shí)際上，很多基本的Cocoa類，例如NSURL，都是設(shè)計(jì)成不可變類的。然而，Swift語(yǔ)言目前只強(qiáng)制struct和enum這種值類型的不可變性，對(duì)類這種引用類型則沒(méi)有。（例如還不支持強(qiáng)制將子類的限制為不可變類）

如何選擇類型？

所以當(dāng)我們想要建立一個(gè)新的類型的時(shí)候，怎么決定用值類型還是引用類型呢？當(dāng)你使用Cocoa框架的時(shí)候，很多API都要通過(guò)NSObject的子類使用，所以這時(shí)候必須要用到引用類型class。在其他情況下，有下面幾個(gè)準(zhǔn)則：

• 什么時(shí)候該用值類型：

  • 要用==運(yùn)算符來(lái)比較實(shí)例的數(shù)據(jù)時(shí)
  • 你希望那個(gè)實(shí)例的拷貝能保持獨(dú)立的狀態(tài)時(shí)
  • 數(shù)據(jù)會(huì)被多個(gè)線程使用時(shí)

• 什么時(shí)候該用引用類型（class）：

  • 要用==運(yùn)算符來(lái)比較實(shí)例身份的時(shí)候
  • 你希望有創(chuàng)建一個(gè)共享的、可變對(duì)象的時(shí)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(yǔ)言里面簡(jiǎn)單的int值，是一個(gè)個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)個(gè)體。你不需要花任何功夫來(lái)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(gè)模式會(huì)幫助你用Swift寫(xiě)出更可控的代碼。

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

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