类与结构体

类与结构体的相同点和区别

相同点：

定义存储属性；
定义方法；
定义初始化器；
定义下标以使用下标语法提供对其值的访问；
通过extension来扩展功能；
遵循协议来提供某种功能；

区别：

类是引用类型，结构体是值类型；
类有类型转换，可以在运行时检查和解释类实例的类型；
类可以继承，结构体不可以；
引用计数允许对一个实例有多个引用；
类有析构函数，用来释放其分配的资源；

调试过程常用命令：

//打印变量的内存地址
(lldb) po withUnsafePointer(to: &t){print($0)}
0x00007ff7b75c5ec8
0 elements
 
 //查看内存地址的类型,需要配置一个脚本 （链接： https://pan.baidu.com/s/1tZU8_KtK9VtS9pTmgwQQIQ  提取码: murc ）
 (lldb) cat address 0x00007ff7b951ce90
address:0x00007ff7b951ce90, stack address (SP: 0x7ff7b951ce50 FP: 0x7ff7b951cec0) SwiftDemo.ViewController.test() -> ()

//输出对应的值
 (lldb) po t
 <LZTeacher: 0x6000012b08d0>

//输出对应的值，并返回值的类型以及命令结果的引用名
 (lldb) p t
 (SwiftDemo.LZTeacher) $R1 = 0x00006000012b08d0 (age = 19, name = "jim")
 
 //读取内存中的值(8g:8字节格式输出)
 (lldb) x/8g 0x00007ff7b951ce90
0x7ff7b951ce90: 0x0000000000000013 0x0000000000007373
0x7ff7b951cea0: 0xe200000000000000 0x0000600001f429a0
0x7ff7b951ceb0: 0x00007f848bf0e3b0 0x00007f848bf0e3b0
0x7ff7b951cec0: 0x00007ff7b951cef0 0x00000001069e1b54
 
 //查看变量的内存地址
 (lldb) frame variable -L t
 scalar: (SwiftDemo.LZTeacher) t = 0x00006000012b08d0 {
 0x00006000012b08e0:   age = 19
 0x00006000012b08e8:   name = "jim"
 }

存储属性

let 和 var的区别：从汇编角度：从SIL的角度：

类的初始化器

当前的类编译器默认不会自动提供成员初始化器，如果自己不定义初始化器的话会报错；

结构体的话，编译器会提供默认的初始化器(前提是我们自己没有指定初始化器)

class Person{
    var age = 19
    var name = "dd"
    //初始化器，也就是构造函数
    //指定初始化器，默认只有一个
    init(_ age: Int, _ name: String) {
        self.age = age
        self.name = name
    }
    
    //其他的初始化器都定义为便捷初始化器
    //便捷初始化器，必须从相同类里面调用另一个初始化器（安全考虑，保证所有的成员都已经被初始化），否则会报错
    convenience init() {
        self.init(19, "")//这个初始化器必须先调用，否则会报错
        self.age = 16
        self.name = "ff"
    }
}

struct Person{
    var age = 19
    var name = "dd"
}

从Person类中派生出一个子类Teacher，并指定一个初始化器，如下所示：

class Teacher: Person{
    var sex: String
    
    init(_ sex: String){
        self.sex = sex //指定初始化器必须保证在向上委托给父类初始化器之前，其所在类引入的所有属性都要初始化完成
        super.init(19, "jj") //指定初始化器必须先向上委托父类初始化器，然后才能为继承的属性设置新值。如果不这样做，指定初始化器赋予的新值将被父类中的初始化器所覆盖
    }
}

必要初始化器

在类的初始化器前添加 required 修饰符来表明所有该类的子类都必须实现该初始器。

class Person{
    var age = 19
    var name = "dd"
    
    required init(_ age: Int, _ name: String) {
        self.age = age
        self.name = name
    }
...
}

class Teacher: Person{
    var sex: String
    required init(_ age: Int, _ name: String) {
        fatalError("init(_:_:) has not been implemented")
    }
}

类生命周期

iOS 开发的语言不管是OC还是Swift后端都是通过LLVM进行编译的，如图所示：

Swift的编译过程：

如图所示的编译流程，对应的命令如下：

// 分析输出AST 
swiftc main.swift -dump-parse

// 分析并且检查类型输出AST 
swiftc main.swift -dump-ast

// 生成中间体语言（SIL），未优化
swiftc main.swift -emit-silgen

 // 生成中间体语言（SIL），优化后的
swiftc main.swift -emit-sil

// 生成LLVM中间体语言 （.ll文件）
swiftc main.swift -emit-ir

// 生成LLVM中间体语言 （.bc文件）
swiftc main.swift -emit-bc

// 生成汇编
swiftc main.swift -emit-assembly 

// 编译生成可执行.out文件
swiftc -o main.o main.swift

Swift对象内存分配

底层调用过程： __allocating_init -----> swift_allocObject -----> _swift_allocObject_ -----> swift_slowAlloc -----> Malloc

Swift 对象的内存结构HeapObject（OC objc_object）,有两个属性：一个是Metadata,一个是RefCount,默认占用16字节大小。

struct HeapObject {
    HeapMetadata const *metadata;
}

Swift类的数据结构(看源码得出的结论)：

生成sil中间文件的脚本，可以在xcode中配置，配置之后运行可以生成sil文件：

swiftc -emit-sil ${SRCROOT}/LGSwiftTest/main.swift > ./main.sil && open main.sil

SIL文件中一些语法解释：

@main : 入口函数，@作为当前的标识符

%0：寄存器，相当于常量

使用命令: xcrun swift-demangle xxx  可以翻译下面的符号值
@$s4main10HeapObjectV8metadataSVvs

sil的文档: github.com/apple/swift…

类的内存结构的探索

swift源码：github.com/apple/swift

Swift学习笔记（1）-- 类与结构体（上）

类与结构体