任何一門語言都有屬性的概念。Swift中的屬性是怎么的呢?
一、屬性
Swift中跟實例相關的屬性可以分為2大類:存儲屬性和計算屬性。
1.1. 存儲屬性(Stored Property)
特點:
- 類似於成員變量的概念;
- 存儲在實例的內存中;
- 結構體、類可以定義存儲屬性;
- 枚舉不可以定義存儲屬性。
示例代碼:
struct Circle {
var radius: Double
}
class classCircle {
var radius: Double
}
關於存儲屬性,Swift有個明確的規定:
在創建類或結構體的實例時,必須為所有的存儲屬性設置一個合適的初始值。
- 可以在初始化器里為存儲屬性設置一個初始值;
- 可以分配一個默認的屬性值作為屬性定義的一部分。
1.2. 計算屬性(Computed Property)
特點:
- 本質就是方法(函數);
- 不占用實例的內存;
- 枚舉、結構體、類都可以定義計算屬性。
示例代碼:
struct Circle {
// 存儲屬性
var radius: Double
// 計算屬性
var diameter: Double {
set {
print("set")
radius = newValue / 2
}
get {
print("get")
return radius * 2
}
}
}
var c = Circle(radius: 10)
c.radius = 11
print("--1--")
c.diameter = 40
print("--2--")
print(c.diameter)
/*
輸出:
set
get
20.0
*/
輸出分析: 上面代碼如果執行c.diameter = 40,radius的值就會變為20。因為這樣會執行diameter的set方法(40作為參數),上面的案例看到變量newValue,但是代碼中沒有定義這個變量,其實newValue是set方法提供的形參,只不過省略沒有寫而已,完整的set方法代碼應該是set(newValue) {...},newValue是默認值,可以按照自己的規范修改(建議使用默認的形參命名)。c.diameter調用的是diameter的get方法。
內存分析:
上面示例代碼中結構體Circle占用多少內存呢?
print(MemoryLayout<circle>.stride)
// 輸出:8
結果顯示占用8個字節。因為計算屬性的本質是方法。
補充說明:
-
set傳入的新值默認叫做newValue,也可以自定義。struct Circle { var radius: Double var diameter: Double { set(newDiameter) { radius = newDiameter / 2 } get { return radius * 2 } } } -
只讀計算屬性:只有
get,沒有set。

如果是只讀屬性,
get可以省略不寫:struct Circle { var radius: Double var diameter: Double { radius * 2 } } -
定義計算屬性只能用
var,不能用let。

-
有
set就必須有get。

擴展: 枚舉
rawValue的本質就是只讀的計算屬性。
1.3. 屬性觀察器(Property Observer)
通過名字就可以聯想到OC中的KVO,是的,兩者確實有相似之處。在Swift中可以為非lazy的 var存儲屬性 設置屬性觀察器。
示例代碼:
struct Circle {
var radius: Double {
willSet {
print("willSet", newValue)
}
didSet {
print("didSet", oldValue, radius)
}
}
init() {
self.radius = 2.0
print("Circle Init")
}
}
var c = Circle()
// 輸出:Circle Init
c.radius = 3.0
/*
輸出:
willSet 3.0
didSet 2.0 3.0
*/
分析:
willSet會傳遞新值,默認叫做newValue;didSet會傳遞舊值,默認叫做oldValue;- 在初始化器中設置屬性值不會觸發
willSet和didSet。同樣在屬性定義時設置初始值也不會觸發。
二、延遲存儲屬性(Lazy Stored Property)
使用lazy可以定義一個延遲存儲屬性,在第一次用到屬性的時候才會進行初始化。
特點:
lazy屬性必須是var,不能是let(let必須在實例的初始化方法完成之前就擁有值);- 如果多條線程同時第一次訪問
lazy屬性,無法保證屬性只被初始化1次(非線程安全)。
示例代碼:
class Car {
init() {
print("Car init")
}
func run() {
print("car run")
}
}
class Person {
lazy var car = Car()
init() {
print("Person init")
}
func goOut() {
print("Person goOut")
car.run()
}
}
var p = Person()
// 輸出:Person init
p.goOut()
/*
輸出:
Person goOut
Car init
car run
*/
分析: 如果Person中的存儲屬性car沒有lazy修飾,在創建Person對象p的時候就會調用存儲屬性car的初始化方法。添加lazy修飾后,只會在第一次使用car屬性(對象)時進行初始化。
注意點: 當結構體包含一個延遲存儲屬性時,只有var才能訪問延遲存儲屬性。因為延遲屬性初始化時需要改變結構體的內存,而結構體如果使用let修飾后就不能修改所在內存。

三、類型屬性(Type Property)
嚴格來說,屬性可以分為:
-
實例屬性(Instance Property):只能通過實例去訪問
- 存儲實例屬性(Stored Instance Property):存儲在實例的內存中,每個實例都有1份;
- 計算實例屬性(Computed Instance Property)
-
類型屬性(Type Property):只能通過類型去訪問
- 存儲類型屬性(Stored Type Property):整個程序運行過程中,就只有1份內存(類似於全局變量)
- 計算實例屬性(Computed Type Property)
可以通過static定義類型屬性。如果是類,也可以用關鍵字class。
示例代碼:
struct Shape {
var width: Int
static var count: Int = 30
}
var s = Shape(width: 10)
s.width = 20
print("before count:\(Shape.count)") // 輸出:before count:30
Shape.count = 40
print("after count:\(Shape.count)") // 輸出:after count:40
3.1. 類型屬性細節
-
不同於存儲實例屬性,存儲類型屬性必須進行初始化,否則報錯(因為類型沒有像實例那樣的
init初始化器來初始化存儲屬性):

-
存儲類型屬性默認就是
lazy,會在第一次使用的時候才初始化,就算被多個線程同時訪問,保證只會初始化一次(線程安全)。 -
存儲類型屬性可以是
let。 -
枚舉類型也可以定義類型屬性(存儲類型屬性,計算類型屬性)。
3.2. 單例模式
使用類型屬性可以創建單例模式。
示例代碼:
class FileManager {
public static let shared = FileHandle()
private init() {}
}
var f1 = FileManager.shared;
把初始化器設為private,這樣就無法讓外界使用init創建實例。把類型屬性設為public,在其他文件中也可以訪問,存儲類型屬性再用let修飾,這樣就能保證實例只能指向一塊固定內存。
3.2. 類型存儲屬性的本質
第一步:示例代碼

第二步:查看全局變量內存地址

分析:
num1內存地址:0x1000013f1 + 0x5df7 = 0x1000071E8;
num2內存地址:0x1000013fc + 0x5df4 = 0x1000071F0;
num3內存地址:0x100001407 + 0x5df1 = 0x1000071F8。
結論:
num1,num2,num3三個變量的內存地址是連續的。
第三步:查看類型存儲屬性地址



分析:
num1內存地址:0x100001013 + 0x631d = 0x100007330;
Car.count內存地址:0x100007338;
num3內存地址:0x10000105c + 0x62e4 = 0x100007340。
結論:
num1,Car.count,num3三個變量的內存地址是連續的。
從內寸角度看,類型存儲屬性寫在外面和里面沒有什么區別,寫在類里面只是代表該屬性有一定訪問權限。
類型存儲屬性默認是lazy,所以在第一次訪問的時候做了很多操作。而且只被初始化一次。
通過匯編查看類型存儲屬性初始化:




發現,類型屬性初始化最終調用的是GCD中的dispatch_once,這樣就保證了屬性只被初始化一次。
