Swift5.0 - day4-闭包、属性、方法、下标-阿里云开发者社区

一、闭包

1.1、闭包表达式(Closure Expression)
在 Swift 里面可以通过函数 func 定义一个函数，也可以通过闭包表达式定义一个函数

func sum(_ v1:Int,_ v2:Int) -> Int{
   return v1+v2
}
sum(1,2) // 3

闭包的格式

{    参数列表  -> 返回值类型 in
       具体的代码
}

闭包的具体举例

var fn = {
    (_ v1:Int,_ v2:Int) -> Int in
    return v1+v2
}
fn(2,3)    // 5

提示：上面仅仅是给闭包定义了一个变量，如果不写变量和下面的意思一样

{ 
   (_ v1:Int,_ v2:Int) -> Int in
    return v1+v2
}(2,3)

1.2、闭包表达式的简写
基础的闭包

var fn = {
  (v1:Int,v2:Int) -> Int in
     return v1+v2
}

简写的代码

func exec(v1:Int,v2:Int,fn:(Int,Int)->Int){
   print(fn(v1,v2))
}

提示：传进去一个闭包

调用 exec 函数方式如下：等效，结果都是 20
方式一

exec(1, 2, fn: fn)

方式二

exec(v1: 10, v2: 10) { (v3, v4) -> Int in
     return v3 + v4
}

方式三

exec(v1: 10, v2: 10, fn: {
       v3,v4 in return v3+v4
})

方式四

exec(v1: 10, v2: 10, fn: {
       v3,v4 in v3+v4
})

方式五

exec(v1: 10, v2: 10, fn: {$0 + $1})

方式六

exec(v1: 10, v2: 10, fn: +)

1.3、尾随闭包

如果将一个很长的闭包表达式作为函数的最后一个实参，使用尾随闭包可以增强函数的可读性
尾随闭包是一个被书写在函数调用括号外面(后面)的闭包表达式

func exec(v1:Int,v2:Int,fn:(Int,Int)->Int){
     print(fn(v1,v2))
}
exec(v1: 6, v2: 7, fn: {$0 + $1})

结果：13，让两个参数相加，我们还可以：-、* 等等
如果闭包表达式是函数的唯一实参，而且使用了尾随闭包的写法，那就不需要再函数名后面写圆括号

func exec(fn:(Int,Int)->Int){
       print(fn(2,5))
}

调用方式如下，结果为 7

exec(fn: {$0 + $1})   
exec(){$0 + $1}
exec{$0 + $1}

1.4、数组的排序

func cmp(i1:Int,i2:Int) -> Bool {
     // 大的排到前面
     return i1 > i2
}
// 返回 false: i1 排在 i2 后面，也就是 i1 的值小于 i2
// 返回 true: i1 排在 i2 前面，也就是 i1 的值大于 i2

1.5、忽略参数

func exec(fn:(Int,Int)->Int){
     print(fn(1,5))
}
exec{_,_ in 11}  // 11

1.6、闭包（Closure）:的实质是一段有具体功能的代码块。

闭包：一个函数和他捕获的变量/常量环境组合起来，称为闭包。闭包的核心是在其使用的局部变量/常量会被额外的复制或者引用，使这些变量脱离其作用域后依然有效。

一般指定义在函数内部的函数
一般它捕获的是外层函数的局部变量/常量

// 返回的 plus 与 num 形成了闭包
func getFn() -> Fn{
     var num = 0
     func plus(_ i:Int) -> Int{
         num += I
         return num
     }
     return plus
}
var fn1 = getFn()
var fn2 = getFn()
fn1(1)
fn2(2)

可以把闭包想象成一个类的实例对象

存储在堆空间
捕获的局部变量/常量就是对象的成员(存储属性)
组成闭包的函数就是类内部定义的方法

class Closure{
    var num = 2
    func plus(_ i:Int) -> Int {
         num += I
         return num
    } 
}
var cs1 = Closure()
var cs2 = Closure()
cs1.plus(2)   // 4
cs2.plus(2)   // 4
cs1.plus(3)   // 7
cs2.plus(3)   // 7

1.7、自动闭包自动闭包的条件：自动闭包参数使用有严格的条件是首先此闭包不能有参数，其次在调用函数传参的时，此闭包的实现只能由一句表达式组成，闭包的返回值即为此表达式的值，自动闭包由 @autoclosure 来声明，如下例三

例一：如果第1个数大于0，返回第一个数。否则返回第2个数

func getFirstPositive(_ v1: Int, _ v2: Int) -> Int
{
   return v1 > 0 ? v1 : v2 
}
getFirstPositive(10, 20)

例二：改成函数类型的参数，可以让v2延迟加载

func getFirstPositive(_ v1: Int, _ v2: () -> Int) -> Int?
{
     return v1 > 0 ? v1 : v2()
}
getFirstPositive(-4) { 20 }

例三：为了避免与期望冲突，使用了@autoclosure的地方最好明确注释清楚:这个值会被推迟执行

func getFirstPositive(_ v1: Int, _ v2: @autoclosure () -> Int) -> Int? {
     return v1 > 0 ? v1 : v2()
}
getFirstPositive(-4, 20)

结论

@autoclosure 会自动将 20 封装成闭包 { 20 }
@autoclosure 只支持 () -> T 格式的参数 @autoclosure并非只支持最后1个参数
空合并运算符 ?? 使用了@autoclosure 技术
有@autoclosure、无@autoclosure，构成了 函数重载

1.8、逃逸闭包和非逃逸闭包

逃逸闭包：是指函数内的闭包在函数执行结束后在函数外依然可以使用
非逃逸闭包：是指在函数的声明周期结束后，闭包也将会被销毁。换句话说，非逃逸闭包只能在函数内部使用，在函数外部不能使用。默认情况下函数中的闭包都为非逃逸闭包，这样做的优点是可以提高代码的性能，节省内存消耗，开发者可以根据实际需求将闭包参数声明为逃逸闭包。

提示：

非逃逸闭包也不可以作为返回值返回，如果这么做，编译器会抛出一个错误。

将闭包声明为非逃逸型，需要使用 @noescape 修饰。需要注意的是，在最新的Xcode版本里面已经不需要再使用，参数默认都是非逃逸的，如下代码

只有一个闭包的函数，将此闭包声明为非逃逸的，此闭包既不可最为返回值也不可赋值给外部变量
在xcode10.1中会有警告，这个关键字可以忽略

逃逸类型的闭包通常用于异步操作中，例如一个请求完成后要执行闭包回调，需要使用逃逸类型。

二、属性

2.1、Swift 里面跟实例相关的属性可以分为2大类

存储属性(Sored Property)

类似于成员变量这个概念
存储在实例的内存中
结构体和类可以定义存储属性
枚举不可以定义存储属性

提示：

关于存储属性，在Swift里面有个明确的规定，在创建类和结构体的时候，必须为所有的存储属性设置一个合适的初始值。

struct Circle {
     /// 存储属性
     var radius:Double
}
var circle = Circle(radius: 2)

可以在初始化器里面为存储属性设置一个初始值

struct Circle {
     /// 存储属性
     var radius:Double
     init () {
         radius = 2
     }
}
var circle = Circle()

可以分配一个默认的属性值作为属性定义的一部分。如在定义属性的时候直接给一个值，var radius:Int = 2

struct Circle {
     /// 存储属性
     var radius:Double = 2.0
}
var circle = Circle()

计算属性(Computed Property)

本质就是方法(函数)
不占用实例的内存
枚举、结构体、类都可以定义计算属性

提示：

set传入的新值默认叫做 newValue,也可以自定义

定义计算属性只能用 var ,不能用 let(代表常量，值是一成不变的)

计算属性的值是可能发生变化的(即使是只读计算属性)

有set方法的话必须有get方法，有get方法可以没有set方法

2.2、以结构体举例

struct Circle {
       /// 存储属性
       var radius:Double
       /// 计算属性
       var diameter:Double {
            set {
                radius = newValue / 2.0
            }
            get {
                radius * 2.0
            }
        }
}
var circle = Circle(radius: 2)
circle.diameter = 20;
//结果是 8 个字节
print("占用的内存大小=\(MemoryLayout.stride(ofValue: circle))")

提示：计算属性是不占内存的，原因是它的set 和 get 类似于两个函数，如下代码，由此可以看出是不占用内存的

func setDiameter (newValue:Double) {
     radius = newValue / 2.0
}
func getDiameter (newValue:Double) -> Double {
     radius * 2.0
}

2.3、枚举原始值 rawvalue 原理

enum TestEnum : Int {
      case test1 = 1, test2 = 2, test3 = 3
      var rawValue: Int {
          switch self {
          case .test1:
               return 8
          case .test2:
               return 8
          case .test3:
               return 10 
          }
      } 
}
print(TestEnum.test3.rawValue) // 结果 10

枚举原始值 rawValue 的本质是:只读计算属性,查看汇编里面只有 get 方法

2.4、延迟存储属性(Lazy Stored Property)

使用 lazy 可以定义一个延迟存储属性，在第一次用到属性的时候才会进行初始化

class Car {
    init() {
        print("Car init")
    }
    func run() {
        print("Car is running!")
    }
}
class Person {
    lazy var car = Car()
    init() {
        print("Person init")
    }
    func goOut() {
       car.run()
    }
}
// 使用
let person = Person()
print("------")
person.goOut()

打印结果如下：我们可以看到在 let person = Person()执行的时候 lazy var car = Car()没有立马执行，而是在用到 car 的时候才被调用的，由此可以看出在存储属性前面加上 lazy 是不会立马执行的，在用到的时候才会被执行

Person init
------
Car init
Car is running!

提示

lazy 属性必须是 var，不能是let

let 必须在实例的初始化方法完成之前就拥有值

如果 多条线程 同时第一次访问 lazy 属性，是无法保证属性只被初始化1次，这个是线程不安全的

lazy var image:UIImage = {
   //图片url
   let imgUrl = "http://www.uw3c.com/images/index/logo_monkey.png"/
   let url : NSURL = NSURL(string:imgUrl)!// 转换网络URL
   let data : NSData = NSData(contentsOf:url as URL)!
   return UIImage(data: data as Data)!
}()

2.5、延迟属性的注意点

当一个结构体包含一个延迟属性的时候，只有 var 才能访问延迟属性，因为延迟属性初始化时需要改变结构体的内存

解释：如果实例定义为 let，那么节结构体的内存就固定了，不能被修改，那么延迟属性的本质是修改结构体的内存，编译器就会直接报错

struct Point1 {
   var x = 1
   var y = 2
   lazy var z = 3
}
// 使用
let point = Point1()
point.z

2.6、属性观察器

struct Circle {
   /// 存储属性
   var radius:Double {
       willSet {
           print("willSet",newValue)
       }
       didSet {
           print("didSet",oldValue,radius)
       }
    }
    init() {
        self.radius = 1.0
        print("Circle init")
    }    
}
var circle = Circle()
circle.radius = 10 
print(circle.radius)
打印结果如下
Circle init
willSet 10.0
didSet 1.0 10.0
10.0

提示：

willSet 会传递新值，默认值叫 newValue

didSet 会传递旧值，默认值叫 oldValue

在初始化器中设置属性值不会触发 willSet 和 didSet

在属性定义时设置初始值也不会触发 willSet 和 didSet

2.7、全局变量和局部变量

属性观察器、计算属性的功能，同样可以应用在全局变量，局部变量身上
全局变量

var num:Int {
     get {
         return 10
     }
     set {
         print("setNum",newValue)
     }
}
num = 12  // setNum 12
print(num) // 10

局部变量

fun test() {
     var age:Int = 10 {
        willSet {
            print("willSet",newValue)
        }
        didSet {
            print("didSet",oldValue,radius)
        }
     }
     age = 11
     // 打印：willSet 11
     // didSet 10 11
}
// 调用方法
test()

2.8、inout 本质的探究

struct Shape {
      var width:Int
      var side:Int {
          willSet {
             print("willSet - side",newValue)
          }
          didSet {
             print("willSet - side",oldValue,side)
          }
       }
       var girth:Int {
           set {
              width = newValue / side
              print("setGirth",newValue)
           }
           get {
              print("getGirth")
              return width * side
           }
        }
        func show() -> Void {
            print("width = \(width), side = \(side), girth = \(girth)")
        }
}
func test(_ num: inout Int) -> Void {
    num = 20
}
var s = Shape(width: 10, side: 4)
test(&s.width)
s.show()
print("----------")
test(&s.side)
s.show()
print("----------")
test(&s.girth)
s.show()
打印结果是
getGirth
width = 20,side = 4,width = 80
----------
willSet - side 20
willSet - side 4 20
getGirth
width = 20,side = 20,width = 400
----------
getGirth
setGirth 20
getGirth
width = 1,side = 20,width = 20

如果实参有物理内存地址，且没有设置属性观察器：直接将实参的内存地址传入函数(实参进行引用传递)

如果实参是计算属性或者设置了属性观察器：采取了 Copy In Copy Out 的做法

调用函数时，先复制实参的值，产生副本【get】

将副本的内存地址传入函数 (副本进行引用传递)，在函数的内部可以修改副本的值

函数返回后，再将副本的值覆盖实参的值【set】

总结：inout 的本质是引用传递 (地址传递)

2.9、类型属性(Type Property)严格来说属性可以分为：实例属性和类型属性

实例属性(Instance Property)：只能通过实例去访问

存储实例属性(Stored Instance Property)：存储在实例内存中，每个实例都有一份内存
计算实例属性(Computed Instance Property)

类型属性(Type Property)：只能通过类去访问

存储类属性(Stored Instance Property)：整个程序运行中，就只有一份内存(类似于全局变量)
计算类属性(Computed Instance Property)
可以通过 static 定义类型属性，如果是类可以使用关键字 class

struct Car {
     static var count = 0
     init() {
        Car.count += 1
     }
}
let c1 = car()
let c2 = car()
let c3 = car()
print(Car.count) // 结果是 3

总结：类属性细节

不同于 存储实例属性，你必须给 存储类型属性 设定初始值，因为类型没有像实例那样的init初始化器来初始化存储属性
存储类型属性默认就是lazy，会在第一次使用的时候才初始化，就算被多个线程同时访问，保证只会初始化一次
存储类型属性可以是 let

提示：枚举类型也可以定义类型属性(存储类型属性、计算类型属性)

类存储属性的使用-- 单利

class Person {
   public static let share = Person() // 类存储属性，在这个程序中只有一份内存
   private init() {}
}

三、方法

3.1、类、枚举、结构体都可以定义 实例方法、类型方法

实例方法(Instance Method)：通过实例对象调用
类型方法(Type Method)：通过类型调用，用 class/static关键字定义

struct Car {
    static var count = 0
    init() {
        Car.count += 1
    }
    // 在函数(方法) 前面加上 class/static关键字 就可以变成类方法，用类名来调用
    static func getCount() -> Int { count }
}
let c1 = car()
let c2 = car()
let c3 = car()
print(Car.getCount()) // 结果是 3

提示：self

在实例方法里面代表实例对象

在类方法里面代表类型
上代码代码 static func getCount() 里面的 count 等价于 self.count、Car.self.count、Car.count

3.2、mutating 的使用

结构体和枚举都是值类型，默认情况下，值类型的属性不能被自身的实例方法修改
解决办法：在 func 前面加上 mutaing 可以允许这种修改行为

struct Point {
   var x = 0.0,y =  0.0
   mutating func moveBy(deltaX:Double,deltaY:Double)  {
       x += deltaX
       y += deltaY
       // 等效于上面的代码
       //self = Point2(x: x + deltaX, y: y + deltaY)
   }
 }
enum StateSwitch {
   case low,middle,high
   mutating func next() {
       switch self {
       case .low:
            self = .middle
       case .middle:
            self = .high
       case .high:
            self = .low
       }
   }
}

3.3、@discardableResult 消除方法返回值没使用的警告，如下

struct Point {
     var x = 0.0,y =  0.0
     @discardableResult mutating func moveBy(deltaX:Double,deltaY:Double) -> Double  {
           x += deltaX
           y += deltaY
           return x + y
      }   
}
var point = Point()
point.moveBy(deltaX: 2.0, deltaY: 2.0)

提示：如果函数moveBy不加 @discardableResult ，point.moveBy(deltaX: 2.0, deltaY: 2.0) 会提提示 Result of call to 'moveBy(deltaX:deltaY:)' is unused

四、下标（subscrip）

4.1、使用 subscrip 可以给任意类型(枚举、结构体、类)增加下标功能，有些地方翻译为：下标脚本
4.2、subscrip的语法类似于实例方法、计算属性，本质就是方法 (函数)

struct Point {
    var x = 0.0,y = 0.0
    subscript(index: Int) -> Double {
         set {
            if index == 0 {
                x = newValue
            } else if index == 1 {
                y =  newValue
            }
         }
         get {
            if index ==  0 {
               return x
            } else if index == 1 {
               return y
            }
            return 0
         }
    }
}
var p = Point5()
p[0] = 1.1
p[1] = 2.2
print(p.x)  // 1.1
print(p.y)  //  2.2
print(p[0]) // 1.1
print(p[1]) // 2.2

提示：

subscript 中定义的返回值类型决定了：get 方法的返回值和 set 方法中 newValue 的类型

subscript 可以接受多个参数，并且类型任意

4.3、subscript 下标细节

细节一：subscript 下标可以没有 set 方法，但必须有 get 方法，如果只有get方法可以把 get 关键字去掉，如下

struct Point {
   var x = 0.0,y = 0.0
   subscript(index: Int) -> Double {
          if index ==  0 {
              return x
          } else if index == 1 {
              return y
          }
          return 0
   }
}

细节二：可以设置参数标签

struct Point {
    var x = 0.0,y = 0.0
    subscript(index i: Int) -> Double {
        if i == 0 {
            return x
        } else if i == 1 {
            return y
        }
        return 0
     }
}
var p = Point6()
p.y = 22.0
// 访问的时候必须加上参数标签
print(p[index: 1])

细节三：下标可以是类型方法

class Sum {
    static subscript(v1:Int,v2:Int) -> Int {
          return v1 + v2
    }
}
print(Sum[10,20])  // 打印结果是 30

4.4、接收多个参数的下标

class Grid {
      var data = [
          [0, 1, 2],
          [3, 4, 5],
          [6, 7, 8]
       ]
      subscript(row: Int, column: Int) -> Int {
            set {
                guard row >= 0 && row < 3 && column >= 0 && column < 3 else {
                   return
                }
                data[row][column] = newValue
            }
            get {
                guard row >= 0 && row < 3 && column >= 0 && column < 3 else {
                   return 0 
                }
                return data[row][column]
            }
      } 
}
var grid = Grid()
grid[0, 1] = 77  // 第1行第2列
grid[1, 2] = 88  // 第2行第3列
grid[2, 0] = 99  // 第3行第1列
print(grid.data)

打印结果如下：

[[0, 77, 2],
[3, 4, 88],
[99, 7, 8]]

Swift5.0 - day4-闭包、属性、方法、下标

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二、属性

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四、下标（subscrip）

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