swift 构造过程

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本文对Swift51.com的swift 3.0教程进行了摘录

构造过程

构造过程是使用类、结构体或枚举类型的实例之前的准备过程。在新实例可用前必须执行这个过程,具体操作包括设置实例中每个存储型属性的初始值和执行其他必须的设置或初始化工作。

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。

你可以在构造器中为存储型属性赋初值,也可以在定义属性时为其设置默认值。

构造器

init() {
    // code
}

与 Objective-C 中的构造器不同,Swift 的构造器无需返回值,它们的主要任务是保证新实例在第一次使用前完成正确的初始化。

注意:
如果一个属性总是使用相同的初始值,那么为其设置一个默认值比每次都在构造器中赋值要好。两种方法的效果是一样的,只不过使用默认值让属性的初始化和声明结合得更紧密。使用默认值能让你的构造器更简洁、更清晰,且能通过默认值自动推导出属性的类型;同时,它也能让你充分利用默认构造器、构造器继承等特性

//设置默认值
struct Tree {
    var height :Int = 30
}

//在构造器赋值
struct Tree {
    var height :Int
    init() {
        height = 30
    }
}

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 ShoppingListItem {
    var name: String? //可选类型,初始值为nil
    var quantity = 1
    var purchased = false
}
var item = ShoppingListItem()

结构体的逐一成员构造器

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。我们在调用逐一成员构造器时,通过与成员属性名相同的参数名进行传值来完成对成员属性的初始赋值。

struct size{
    var width = 0.0,height = 0.0
}
let aSize = size.init(width: 24, height: 34)

自定义构造器

struct Tree {
    var age :Int
    init(ageWithRings rings:Int) {
        self.age = rings
    }
}
let aTree = Tree.init(ageWithRings: 15)
print(aTree.age)

构造器拥有一个构造参数,其外部名字为ageWithRings,内部名字为rings;这个构造器将唯一的参数值rings转换成年龄,并保存在属性age中。

在调用构造器时,主要通过构造器中的参数名和类型来确定应该被调用的构造器。正因为参数如此重要,如果你在定义构造器时没有提供参数的外部名字,Swift 会为构造器的每个参数自动生成一个跟内部名字相同的外部名。

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 Tree {
    var age :Int = 0
    var height :Int = 0
    init(_ rings:Int,_ height:Int) {
        self.age = rings
        self.height = height
    }
}
let aTree = Tree.init(20, 5)
print(aTree.age,aTree.height)

值类型的构造器代理

定义: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(请参考继承),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。

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() {}
    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)
    }
}

let centerRect = Rect(center: Point(x: 4.0, y: 4.0),
                      size: Size(width: 3.0, height: 3.0))
let rect = Rect.init()
print(centerRect,rect)

类的继承和构造过程

类里面的所有存储型属性——包括所有继承自父类的属性——都必须在构造过程中设置初始值。Swift 为类类型提供了两种构造器来确保实例中所有存储型属性都能获得初始值,它们分别是指定构造器和便利构造器。

指定构造器和便利构造器

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。

init(parameters) {
    statements
}

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。
你应当只在必要的时候为类提供便利构造器,比方说某种情况下通过使用便利构造器来快捷调用某个指定构造器,能够节省更多开发时间并让类的构造过程更清晰明了。

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:

  • 规则 1 指定构造器必须调用其直接父类的的指定构造器。
  • 规则 2 便利构造器必须调用同类中定义的其它构造器。
  • 规则 3 便利构造器必须最终导致一个指定构造器被调用。

快捷记忆:
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

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。

注意Swift 的两段式构造过程跟 Objective-C 中的构造过程类似。最主要的区别在于阶段 1,Objective-C 给每一个属性赋值0或空值(比如说0或nil)。Swift 的构造流程则更加灵活,它允许你设置定制的初始值,并自如应对某些属性不能以0或nil作为合法默认值的情况。

构造器的继承和重写

跟 Objective-C 中的子类不同,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。

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。

为了妥善处理这种构造过程中可能会失败的情况。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?

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
    }
}

在子类重写父类的必要构造器时,必须在子类的构造器前也添加required修饰符,表明该构造器要求也应用于继承链后面的子类。在重写父类中必要的指定构造器时,不需要添加override修饰符:

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