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梁杰 · 更新于 2017-12-16 07:00:59

Swift里的值类型与引用类型


翻译:老码团队翻译组-Arya
校对:老码团队翻译组-Jame

本页包含内容:

Swift里面的类型分为两种:

  • 值类型(Value Types):每个实例都保留了一分独有的数据拷贝,一般以结构体 (struct)枚举(enum) 或者元组(tuple)的形式出现。
  • 引用类型(Reference Type):每个实例共享同一份数据来源,一般以类(class)的形式出现。

在这篇博文里面,我们会介绍两种类型各自的优点,以及应该怎么选择使用。

值类型与引用类型的区别

值类型和引用类型最基本的分别在复制之后的结果。当一个值类型被复制的时候,相当于创造了一个完全独立的实例,这个实例保有属于自己的独有数据,数据不会受到其他实例的数据变化影响:

    // 下面是一个值类型的例子
    struct S { var data: Int = -1 }
    var a = S()
    var b = a                           // b是a的拷贝
    a.data = 42                         // 更改a的数据,b的不受影响
    println("\(a.data), \(b.data)")     // 输出结果 "42, -1"

值类型就好像身份证复印件一样,复印出来之后,修改原件上面的内容,复印件上的内容不会变。

另一方面,复制一个引用类型的时候,实际上是默默地创造了一个共享的实例分身,两者是共用一套数据。因此修改其中任何一个实例的数据,也会影响到另外那个。

    // 下面是一个引用类型的例子
    class C { var data: Int = -1 }
    var x = C()
    var y = x                           // y是x的拷贝
    x.data = 42                         // 更改x的数据,等于同时修改了y
    println("\(x.data), \(y.data)")     // 输出结果 "42, 42"

Mutation(修改)在安全中扮演的角色

值类型较引用类型来说,会让你更容易在大量代码中理清状况。如果你总是得到一个独立的拷贝出来的实例,你就可以放心它不会被你app里面的其他部分代码默默地修改。这在多线程的环境里面是尤为重要的,因为另外一个线程可能会在暗地里修改你的数据。因此可能会造成严重的程序错误,这在调试过程中非常难以排除。

由于差别主要在于修改数据的后果,那么当实例的数据只读,不存在需要更改的情况下,用哪种类型都是没有分别的。

你可能在想,有的时候我可能也需要一个完全不变的类。这样使用Cocoa NSObject对象的时候会比较容易,又可以保留值语义的好处。在今天,你可以通过只使用不可变的存储属性,和避开任何可以修改状态的API,用Swift写出一个不可变类(immutable class)。实际上,很多基本的Cocoa类,例如NSURL,都是设计成不可变类的。然而,Swift语言目前只强制structenum这种值类型的不可变性,对类这种引用类型则没有。(例如还不支持强制将子类的限制为不可变类)

如何选择类型?

所以当我们想要建立一个新的类型的时候,怎么决定用值类型还是引用类型呢?当你使用Cocoa框架的时候,很多API都要通过NSObject的子类使用,所以这时候必须要用到引用类型class。在其他情况下,有下面几个准则:

  • 什么时候该用值类型

    • 要用==运算符来比较实例的数据时
    • 你希望那个实例的拷贝能保持独立的状态时
    • 数据会被多个线程使用时
  • 什么时候该用引用类型(class)
    • 要用==运算符来比较实例身份的时候
    • 你希望有创建一个共享的、可变对象的时候

在Swift里面,数组(Array)、字符串(String)、字典(Dictionary)都属于值类型。它们就像C语言里面简单的int值,是一个个独立的数据个体。你不需要花任何功夫来防范其他代码在暗地里修改它们。更重要的是,你可以在线程之间安全的传递变量,而不需要特地去同步。在Swift高安全性的精神下,这个模式会帮助你用Swift写出更可控的代码。


本章节不是老码的原创,老码认真的阅读了苹果的官方博客,且自己的练习总结,如果小伙伴们费了吃奶的劲还是看不懂,请找度娘谷歌,还是看不懂请到老码官方微博咆哮。

本文由翻译自Apple Swift Blog :Value and Reference Types