Swift3.1_构造与析构

构造

存储属性的初始赋值

类和结构体在创建实例时,必须为所有存储型属性设置合适的初始值。存储型属性的值不能处于一个未知的状态。

默认构造器

如果结构体或类的所有属性都有默认值,同时没有自定义的构造器,那么Swift会给这些结构体或类提供一个默认构造器default initializers。这个默认构造器将简单地创建一个所有属性值都设置为默认值的实例。

class Men {
    var name: String = ""
    let sex = "man"
}
let someMan = Men()
构造器

构造器在创建某个特定类型的新实例时被调用。它的最简形式类似于一个不带任何参数的实例方法,以关键字init命名:

class Time {
    var hour: Int
    var minute: Int
    var second: Int
    init() {
        hour = 12
        minute = 15
        second = 20
    }
}
默认属性值

如前所述,你可以在构造器中为存储型属性设置初始值。同样,你也可以在属性声明时为其设置默认值。

class Time {
    var hour = 12
    var minute = 15
    var second = 20
}

自定义构造过程

你可以通过输入参数和可选类型的属性来自定义构造过程。

构造参数

自定义构造过程时,可以在定义中提供构造参数,指定所需值的类型和名字。构造参数的功能和语法跟函数和方法的参数相同。

class Dog {
    var name: String
    var age: Int
    init(name: String, age: Int) {
        self.name = name
        self.age = age
    }
}
不带外部名的构造器参数

如果你不希望为构造器的某个参数提供外部名字,你可以使用下划线_来显式描述它的外部名,以此重写上面所说的默认行为。

struct Celsius {
    var temperatureInCelsius: Double
    init(_ celsius: Double){
        temperatureInCelsius = celsius
    }
}
let bodyTemperature = Celsius(37.0)
可选属性类型

如果你定制的类型包含一个逻辑上允许取值为空的存储型属性,无论是因为它无法在初始化时赋值,还是因为它在之后某个时间点可以赋值为空,你都需要将它定义为可选类型。可选类型的属性将自动初始化为nil,表示这个属性是有意在初始化时设置为空的。

class Dog {
    var name: String
    var age: Int
    var sex: String?
    init(name: String, age: Int) {
        self.name = name
        self.age = age
    }
}
构造过程中常量属性的修改

你可以在构造过程中的任意时间点给常量属性指定一个值,只要在构造过程结束时是一个确定的值。一旦常量属性被赋值,它将永远不可更改。

class SurveyQuestion {
    let text: String
    var response: String?
    init(text: String) {
        self.text = text
    }
}

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。

构造器代理的实现规则和形式在值类型和类类型中有所不同。值类型(结构体和枚举类型)不支持继承,所以构造器代理的过程相对简单,因为它们只能代理给自己的其它构造器。类则不同,它可以继承自其它类,这意味着类有责任保证其所有继承的存储型属性在构造时也能正确的初始化。

对于值类型,你可以使用self.init在自定义的构造器中引用相同类型中的其它构造器。并且你只能在构造器内部调用self.init

struct Size {
    var width = 0.0, height = 0.0
}
struct Point {
    var x = 0.0, y = 0.0
}
struct Rect {
    var origin = Point()
    var size = Size()
    init(origin: Point, size: Size) {
        self.origin = origin
        self.size = size
    }
    init(center: Point, size: Size) {
        let originX = center.x - (size.width / 2)
        let originY = center.y - (size.height / 2)
        self.init(origin: Point(x: originX, y: originY), size: size)
    }
}

类的继承和构造过程

指定构造器

指定构造器是类中最主要的构造器。一个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。

每一个类都必须拥有至少一个指定构造器。在某些情况下,许多类通过继承了父类中的指定构造器而满足了这个条件。

类的指定构造器的写法跟值类型简单构造器一样:

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。你也可以定义便利构造器来创建一个特殊用途或特定输入值的实例。

便利构造器也采用相同样式的写法,但需要在init关键字之前放置convenience关键字,并使用空格将它们俩分开:

convenience init(parameters) {
    statements
}
类的构造器代理规则

为了简化指定构造器和便利构造器之间的调用关系,Swift采用以下三条规则来限制构造器之间的代理调用:

  • 指定构造器必须调用其直接父类的的指定构造器。
  • 便利构造器必须调用同类中定义的其它构造器。
  • 便利构造器必须最终导致一个指定构造器被调用。

一个更方便记忆的方法是:

  • 指定构造器必须总是向上代理
  • 便利构造器必须总是横向代理
class Dog {
    var name: String
    var age: Int
    var sex: String?
    init(name: String, age: Int) {
        self.name = name
        self.age = age
    }
    convenience init(name: String, age: Int, sex: String) {
        self.init(name: name, age: age)
        self.sex = sex
    }
}
两段式构造过程

Swift中类的构造过程包含两个阶段:

  • 第一个阶段,每个存储型属性被引入它们的类指定一个初始值。当每个存储型属性的初始值被确定后,

  • 第二阶段开始,它给每个类一次机会,在新实例准备使用之前进一步定制它们的存储型属性。

两段式构造过程的使用让构造过程更安全,同时在整个类层级结构中给予了每个类完全的灵活性。两段式构造过程可以防止属性值在初始化之前被访问,也可以防止属性被另外一个构造器意外地赋予不同的值。

Swift编译器将执行4种有效的安全检查,以确保两段式构造过程能不出错地完成:

  • 指定构造器必须保证它所在类引入的所有属性都必须先初始化完成,之后才能将其它构造任务向上代理给父类中的构造器。

  • 指定构造器必须先向上代理调用父类构造器,然后再为继承的属性设置新值。如果没这么做,指定构造器赋予的新值将被父类中的构造器所覆盖。

  • 便利构造器必须先代理调用同一类中的其它构造器,然后再为任意属性赋新值。如果没这么做,便利构造器赋予的新值将被同一类中其它指定构造器所覆盖。

  • 构造器在第一阶段构造完成之前,不能调用任何实例方法,不能读取任何实例属性的值,不能引用self作为一个值。

构造器的继承和重写

Swift中的子类默认情况下不会继承父类的构造器。Swift的这种机制可以防止一个父类的简单构造器被一个更精细的子类继承,并被错误地用来创建子类的实例。

正如重写属性,方法或者是下标,override修饰符会让编译器去检查父类中是否有相匹配的指定构造器,并验证构造器参数是否正确。

class Vehicle {
    var numberOfWheels = 0
    var description: String {
        return "\(numberOfWheels) wheel(s)"
    }
}

class Bicycle: Vehicle {
    override init() {
        super.init()
        numberOfWheels = 2
    }
}
构造器的自动继承

子类在默认情况下不会继承父类的构造器。但是如果满足特定条件,父类构造器是可以被自动继承的。在实践中,这意味着对于许多常见场景你不必重写父类的构造器,并且可以在安全的情况下以最小的代价继承父类的构造器。

  • 如果子类没有定义任何指定构造器,它将自动继承所有父类的指定构造器。

  • 如果子类提供了所有父类指定构造器的实现,它将自动继承所有父类的便利构造器。

可失败构造器

如果一个类、结构体或枚举类型的对象,在构造过程中有可能失败,则为其定义一个可失败构造器。这里所指的失败是指,如给构造器传入无效的参数值,或缺少某种所需的外部资源,又或是不满足某种必要的条件等。

可失败构造器的参数名和参数类型,不能与其它非可失败构造器的参数名,及其参数类型相同。

struct Animal {
    let species: String
    init?(species: String) {
        if species.isEmpty { return nil }
        self.species = species
    }
}

必要构造器

在类的构造器前添加required修饰符表明所有该类的子类都必须实现该构造器:

class SomeClass {
    required init() {
        // 构造器的实现代码
    }
}

class SomeSubclass: SomeClass {
    required init() {
        // 构造器的实现代码
    }
}

通过闭包或函数设置属性的默认值

如果某个存储型属性的默认值需要一些定制或设置,你可以使用闭包或全局函数为其提供定制的默认值。每当某个属性所在类型的新实例被创建时,对应的闭包或函数会被调用,而它们的返回值会当做默认值赋值给这个属性。

这种类型的闭包或函数通常会创建一个跟属性类型相同的临时变量,然后修改它的值以满足预期的初始状态,最后返回这个临时变量,作为属性的默认值。

class Dog {
    var name: String
    var age: Int?
    init (name: String) {
        self.name = name
    }
}
class Person {
    let dog: Dog = {
        let defaultDog = Dog(name: "旺财")
        defaultDog.age = 3
        return defaultDog
    }()
}

析构

析构过程原理

Swift会自动释放不再需要的实例以释放资源。你可能需要进行一些额外的清理。例如,如果创建了一个自定义的类来打开一个文件,并写入一些数据,你可能需要在类实例被释放之前手动去关闭该文件。

在类的定义中,每个类最多只能有一个析构器,而且析构器不带任何参数,如下所示:

deinit {
    // 执行析构过程
}

析构器是在实例释放发生前被自动调用。你不能主动调用析构器。子类继承了父类的析构器,并且在子类析构器实现的最后,父类的析构器会被自动调用。即使子类没有提供自己的析构器,父类的析构器也同样会被调用。

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