Swift-枚举、结构体、类
学习如下教程的记录
Swift中的type system：
枚举
参考：
明确指定后备存储(backing store)类型的枚举被称为RawRepresentable，因为它们自动采用RawRepresentable协议。
如下定义一个颜色枚举ColorName:
enum ColorName: String {
case black
case silver
case gray
case white
case maroon
case red
}
当使用字符串作为枚举类型的原始值时，每个枚举成员的隐式原始值为该枚举成员的名称。
所以let black = ColorName.black.rawValue为black
关联值
颜色处了有使用名字表示外，还可以使用RGB或者HSL来表示
如下定义CSSColor
enum CSSColor {
case named(ColorName)
case rgb(UInt8,UInt8,UInt8)
}
如果在定义枚举类型的时候使用了原始值，那么将会自动获得一个初始化方法，这个方法接收一个叫做rawValue的参数，参数类型即为原始值类型，返回值则是枚举成员或nil。
枚举中的方法和协议
在swift中，枚举与其它named type一样，可以采用协议
如果想输出CSSColor对象，可以采用CustomStringConvertible协议
extension CSSColor: CustomStringConvertible
{
var description: String {
switch self {
case .named(let colorName):
return colorName.rawValue
case .rgb(let red,let green,let blue):
return String(format: "#%02X%02X%02X",red,green,blue)
}
}
}
extension CSSColor { init(gray: UInt8) { self = .rgb(gray,gray,gray) } }
枚举类型的可失败构造器
如果提供的参数无法匹配任何枚举成员，则构造失败。
enum TemperatureUnit {
case Kelvin,Celsius,Fahrenheit
init?(symbol: Character) {
switch symbol {
case "K":
self = .Kelvin
case "C":
self = .Celsius
case "F":
self = .Fahrenheit
default:
return nil
}
}
}
带原始值的枚举类型的可失败构造器
带原始值的枚举类型会自带一个可失败构造器init?(rawValue:)，该可失败构造器有一个名为rawValue的参数
enum TemperatureUnit: Character {
case Kelvin = "K",Celsius = "C",Fahrenheit = "F"
}
let fahrenheitUnit = TemperatureUnit(rawValue: "F")
if fahrenheitUnit != nil {
print("This is a defined temperature unit,so initialization succeeded.")
}
// 打印 "This is a defined temperature unit,so initialization succeeded."
let unknownUnit = TemperatureUnit(rawValue: "X")
if unknownUnit == nil {
print("This is not a defined temperature unit,so initialization Failed.")
}
// 打印 "This is not a defined temperature unit,so initialization Failed."
结构体
在枚举的extension中不能添加新的case，但结构体和类是可以的
Swift Standard Library团队建议当创建一个新的model的时候，先使用protocol创建一个interface。在这里图形要可绘制，所以定义如下的protocol:
protocol Drawable {
func draw(with context: DrawingContext)
}
DrawingContext也是一个protocol，DrawingContext知道如何绘制纯几何类型：Circle，Rectangle和其他类型。实际的绘制方法要自己实现
protocol DrawingContext {
func draw(circle: Circle)
// more primitives will go here ...
}
如下，定义一个结构体Circle采用Drawable协议:
struct Circle : Drawable {
var strokeWidth = 5
var strokeColor = CSSColor.named(.red)
var fillColor = CSSColor.named(.yellow)
var center = (x: 80.0,y: 160.0)
var radius = 60.0
// 实现Drawable协议
func draw(context: DrawingContext) {
context.draw(self)
}
}
结构体与类类似。结构体与类的区别是，结构体是值类型，类是引用类型
与类不同，结构体的方法不允许修改存储属性，如果要修改的话使用mutating声明
mutating func shift(x: Double,y: Double) {
center.x += x
center.y += y
}
结构体构造过程
默认构造器
如果没有存储属性，或者存储属性都有默认值时，可直接使用默认的构造器。同样，如果有可选类型的属性的变量，由于可选类型的存储属性默认初始化为nil，所以也看直接使用默认的构造器
struct RocketConfiguration {
let name: String = "Athena 9 Heavy"
let numberOfFirstStageCores: Int = 3
let numberOfSecondStageCores: Int = 1
var numberOfStageReuseLandingLegs: Int?
}
let athena9Heavy = RocketConfiguration()
但如果把var numberOfStageReuseLandingLegs: Int?，改为常量let
let numberOfStageReuseLandingLegs: Int?
这时let athena9Heavy = RocketConfiguration()就会编译报错
结构体的逐一成员构造器
处理默认构造器，如果结构体没有提供自定义的构造器，它们将自动获得一个逐一成员构造器，即使结构体的存储型属性没有默认值。
逐一成员构造器是用来初始化结构体新实例里成员属性的快捷方法。
struct RocketStageConfiguration {
let propellantMass: Double
let liquidOxygenMass: Double
let nominalBurnTime: Int
}
let stageOneConfiguration = RocketStageConfiguration(propellantMass: 119.1,liquidOxygenMass: 276.0,nominalBurnTime: 180)
要注意的是：
- 如果调整存储属性的顺序，上面的构造方法也会报错，因为逐一构造器的方法的参数的顺序与存储属性的顺序是一致的
- 如果存储属性有默认值，如
let nominalBurnTime: Int = 180，上面的构造方法也会报错。这是因为逐一构造器的参数只针对没有默认值的存储顺序 如果添加了自定义的构造方法，原来自动生成的逐一构造器方法就会无效
struct RocketStageConfiguration { let propellantMass: Double let liquidOxygenMass: Double let nominalBurnTime: Int init(propellantMass: Double,liquidOxygenMass: Double) { self.propellantMass = propellantMass self.liquidOxygenMass = liquidOxygenMass self.nominalBurnTime = 180 } } let stageOneConfiguration = RocketStageConfiguration(propellantMass: 119.1,nominalBurnTime: 180)//报错
但如果任然需要自动生成的逐一构造器方法，该怎么办呢？答案是使用extension，即把自定义的初始化方法放在extension中
struct RocketStageConfiguration {
let propellantMass: Double
let liquidOxygenMass: Double
let nominalBurnTime: Int
}
extension RocketStageConfiguration {
init(propellantMass: Double,liquidOxygenMass: Double) {
self.propellantMass = propellantMass
self.liquidOxygenMass = liquidOxygenMass
self.nominalBurnTime = 180
}
}
自定义构造方法
一个初始化方法必须给每个不带默认值的存储属性指定值，否则的话报错
可以给构造方法的参数指定默认值
struct Weather {
let temperatureCelsius: Double
let windSpeedKilometersPerHour: Double
init(temperatureFahrenheit: Double = 72,windSpeedMilesPerHour: Double = 5) {
self.temperatureCelsius = (temperatureFahrenheit - 32) / 1.8
self.windSpeedKilometersPerHour = windSpeedMilesPerHour * 1.609344
}
}
值类型的构造器代理
构造器可以通过调用其它构造器来完成实例的部分构造过程。这一过程称为构造器代理，它能减少多个构造器间的代码重复。
要注意的是，构造器代理中不能实例化任何属性，原因是你调用的改造方法，可能会修改你的属性，这样是不安全的，如下会报错
init(zAngularVelocityDegreesPerMinute: Double) {
self.needsCorrection = false//报错
self.init(zAngularVelocityDegreesPerMinute: zAngularVelocityDegreesPerMinute,needsCorrection: self.needsCorrection)
}
Two-Phase Initialization(两段式构造过程)
如下：
struct CombustionChamberStatus {
var temperatureKelvin: Double
var pressureKiloPascals: Double
init(temperatureKelvin: Double,pressureKiloPascals: Double) {
print("Phase 1 init")
self.temperatureKelvin = temperatureKelvin
self.pressureKiloPascals = pressureKiloPascals
print("CombustionChamberStatus fully initialized")
print("Phase 2 init")
}
init(temperatureCelsius: Double,pressureAtmospheric: Double) {
print("Phase 1 delegating init")
let temperatureKelvin = temperatureCelsius + 273.15
let pressureKiloPascals = pressureAtmospheric * 101.325
self.init(temperatureKelvin: temperatureKelvin,pressureKiloPascals: pressureKiloPascals)
print("Phase 2 delegating init")
}
}
CombustionChamberStatus(temperatureCelsius: 32,pressureAtmospheric: 0.96)
调试区域输出如下：
Phase 1 delegating init Phase 1 init CombustionChamberStatus fully initialized Phase 2 init Phase 2 delegating init
可见Phase 1 delegating init和self.init(.....)之间，不可以使用self
可失败构造器
你可以在一个类，结构体或是枚举类型的定义中，添加一个或多个可失败构造器。其语法为在init关键字后面添加问号(init?)
注意：你只是用return nil表明可失败构造器构造失败，而不要用关键字return来表明构造成功。
struct Animal {
let species: String
init?(species: String) {
if species.isEmpty { return nil }
self.species = species
}
}
除了返回nil，还可以抛出异常，如下：
struct Astronaut {
let name: String
let age: Int
init(name: String,age: Int) throws {
if name.isEmpty {
throw InvalidAstronautDataError.EmptyName
}
if age < 18 || age > 70 {
throw InvalidAstronautDataError.InvalidAge
}
self.name = name
self.age = age
}
}
enum InvalidAstronautDataError: Error {
case EmptyName
case InvalidAge
}
在调用可抛出异常的构造器方法时，使用try关键字，或者也可以使用try?或者try!
try、try?、try!的区别？
参考try,try! & try? what’s the difference,and when to use each?
try?会试图执行一个可能会抛出异常的操作。如果成功抛出异常，执行的结果就会包裹在可选值(optional)里；如果抛出异常失败(比如：已经在处理 error)，那么执行的结果就是nil，而且没有 error。try?配合if let和guard一起使用效果更佳
let johnny = try? Astronaut(name: "Johnny Cosmoseed",age: 17) // nil
类
属性
计算属性
extension Circle {
var diameter: Double {
get {
return radius * 2
}
set {
radius = newValue / 2
}
}
}
更多的时候，需要的是一个getter方法:
var area: Double {
return radius * radius * Double.pi
}
属性观察器
属性观察器可以用来限制值或者格式
willSet在赋值之前处理一些逻辑，使用newValue获取新值
当调用didSet的时候，属性的值已经变成了新值，要想获取原值可以使用oldValue
var current = 0 {
// 可以不声明新的变量名，使用newValue
willSet(newCurrent){
// 此时，current还是以前的值
print("Current value changed. The change is \(abs(current-newCurrent))")
}
// property observer可以用来限制值或者格式
// 也可以用来做关联逻辑
// 可以不声明新的变量名，使用oldValue获取原来的值
didSet(oldCurrent){
// 此时，current已经是新的值
if current == LightBulb.maxCurrent{
print("Pay attention,the current value get to the maximum point.")
}
else if current > LightBulb.maxCurrent{
print("Current too high,falling back to prevIoUs setting.")
current = oldCurrent
}
print("The current is \(current)")
}
}
注意：didSet和willSet不会在初始化阶段调用
因此，didSet和willSet对常量let没有意义，因为let只在初始化阶段赋值
如下的定义：
enum Theme{
case DayMode
case NightMode
}
class UI{
var fontColor: UIColor!
var backgroundColor: UIColor!
var themeMode: Theme = .DayMode{
didSet{
switch(themeMode){
case .DayMode:
fontColor = UIColor.blackColor()
backgroundColor = UIColor.whiteColor()
case .NightMode:
fontColor = UIColor.whiteColor()
backgroundColor = UIColor.blackColor()
}
}
}
init(){
self.themeMode = .DayMode
}
}
进行如下的初始化，会发现fontColor和backgroundColor为nil：
let ui = UI()
ui.themeMode
ui.fontColor//为nil
ui.backgroundColor//为nil
便利构造函数和指定构造函数
要注意的点：
两种构造器:
指定构造器-指定构造器将初始化类中提供的所有属性，并根据父类链往上调用父类的构造器来实现父类的初始化。
```
init(parameters) {
statements
}
```
便利构造器-便利构造器是类中比较次要的、辅助型的构造器。你可以定义便利构造器来调用同一个类中的指定构造器，并为其参数提供默认值
```
convenience init(parameters) {
statements
}
```
注意：
1.只有指定构造函数可以调用super.init()，便利构造函数不能调用super.init()
2.便利构造函数最终一定要调用一个指定的构造函数
可失败构造器
一般来说，要让指定构造器不可失败，而让便利构造器可失败，如下的RocketComponent类
class RocketComponent {
let model: String
let serialNumber: String
let reusable: Bool
// Init #1a - Designated
init(model: String,serialNumber: String,reusable: Bool) {
self.model = model
self.serialNumber = serialNumber
self.reusable = reusable
}
// Init #1b - Convenience
convenience init(model: String,serialNumber: String) {
self.init(model: model,serialNumber: serialNumber,reusable: false)
}
// Init #1c - Designated
convenience init?(identifier: String,reusable: Bool) {
let identifierComponents = identifier.components(separatedBy: "-")
guard identifierComponents.count == 2 else {
return nil
}
self.init(model: identifierComponents[0],serialNumber: identifierComponents[1],reusable: reusable) } }
类的两段式构造
类的两段式构造需要注意的是:
1.关于父类的属性必须通过父类的构造函数来进行构造
2.在swifi语言中，必须将子类相关的所有量进行初始化之后，才能调用super.init()
3.在swift中整个构造函数可以分为2部分，顺序不能混淆
构造初值，在类没有构造完成的时候，不能使用
self。但是静态的方法和静态量在第一阶段是可以使用的convenience init(group: String = ""){ let name = User.generateUserName() self.init(name:name,group: group) } static func generateUserName() -> String{ return "Player" + String(rand()%1_000_000) }- 进一步完成类相关属性的值
如下：
init(name: String,group: String){
// Phase1: 从子类向父类初始化所有的变量 self.group = group super.init(name: name) // Phase2: 所有成员变量初始化完成以后，进行成员变量相关的逻辑调整 if self.group == ""{ getscore(-10) self.life -= 5 } }
继承
final表示类不可继承
构造函数的继承
如果子类实现了父类所有的指定构造函数，则自动继承父类的所有便利构造函数
required关键字
required表示必须被子类所实现的构造函数
//父类
required init(name: String){
self.name = name
}
//子类
convenience required init(name: String){
self.init(name: name,group: "")
}
