Swift中的值类型与引用类型

本篇是研读Chris Eidhof, Ole Begemann, Airspeed Velocity著的《Swift 进阶》（对应Swift 5.6）所做下的笔记，可能掺杂了些许本人浅薄的思考，如有纰漏，恳请赐教。

值类型的本质

var a:Int = 3
var b = a
b += 1

a // 3
b // 4

值类型常/变量持有的是值。 当值类型变量a赋值给b时，拷贝的是值（严谨的说，由于写时复制特性，拷贝实际发生在b值修改时），也就是所谓的深拷贝

修改b的值并不会影响到a，他们是两个独立的值。

典型的值类型数据

基础数据类型（Int、Float、BOOL…）
字符串类型
集合类型（Array、Set、Dictionary）
结构体类型
枚举类型

引用类型的本质

var view1 = UIView(frame: CGRect(x: 0, y: 0, width: 100, height: 100)) var view2 = view1
view2.frame.origin = CGPoint(x: 50, y: 50)
view1.frame.origin // (50, 50)
view2.frame.origin // (50, 50)

引用类型常/变量持有的是实例的引用 当 view1 赋值给 view2 时，只是在 view1 指向的实例上新增了一个引用(浅拷贝)，并没有发生新实例的创建，通过 view2 对实例进行修改会发现 view1 也发生了变化。

典型的引用类型数据

类
闭包、函数

可变性

class ScoreClass {
    var home: Int
    var guest: Int
    init(home: Int, guest: Int) {
        self.home = home
        self.guest = guest
    }
}

struct ScoreStruct {
    var home: Int
    var guest: Int
    init(home: Int, guest: Int) {
        self.home = home
        self.guest = guest
    }
}

let scoreStruct = ScoreStruct(home: 1, guest: 2)
let scoreClass = ScoreClass(home: 2, guest: 1)
scoreClass.guest = 3    // 可以修改
scoreStruct.guest = 2   // Cannot assign to property: 'scoreStruct' is a 'let' constant

如上例，你无法修改结构体常量的成员的值，即使成员是变量，而对象常量却可以这么做，因为结构体是值类型，结构体内部的数据理所当然也是值的一部分。

小结

引用类型变量的值，是一个指向实例的引用;而值类型变量的值，是值本身。修改一个结构体的属性，即使修改的是多层的嵌套属性，都等同于给变量赋值一个全新的结构体实例。

值类型传参与可变方法

func scoreClassGuestAdd1(_ score: ScoreClass) {
    score.guest += 1 //可以修改
}

func scoreStructGuestAdd1(_ score: ScoreStruct) {
    score.guest += 1 //Left side of mutating operator isn't mutable: 'score' is a 'let' constant
}

类似的，值类型在函数传参时，传递的同样是一个值的拷贝，同时swift默认将值类型参数设为了 let 类型（大概是为了提醒你修改这个参数不会影响到原本的值），而引用类型在传参时，传递的是引用，因此可以对实例进行修改。

而要对值类型参数进行修改，首先要保证传入的是 var 类型，其次需要在传参列表类型前加上 inout 关键字，并在函数调用时在参数前加上 & 符号，使值类型参数可以在函数内修改并同步到原来的值上，如下

func scoreGuestAdd1(_ score: inout ScoreStruct) {
    score.guest += 1
}
scoreGuestAdd1(&scoreStruct)

需要注意的是，&符号并不像C或OC中那样代表取地址，swift仍然会在函数传参时拷贝值，只是当函数返回时，会额外将inout参数的值覆盖到原本的值上（即使函数内多次修改也只会触发一次属性观察）

extension ScoreStruct {
    func scoreGuest() {
        self.guest += 1 //Left side of mutating operator isn't mutable: 'self' is immutable
    }
}

如上所示，结构体内用func定义普通方法是无法修改自身成员的，原因与之前的case类似，本质上是由于方法中隐式传入了self，函数内的self实际上已经是一个新值了，而想要在结构体方法中修改自身成员，需要用到可变方法

extension ScoreStruct {
    mutating func scoreGuest() {
        self.guest += 1
    }
}
let scoreStruct = ScoreStruct(home: 1, guest: 2)
var scoreStruct2 = ScoreStruct(home: 0, guest: 0)
scoreStruct.scoreGuest() // Cannot use mutating member on immutable value: 'scoreStruct' is a 'let' constant
scoreStruct2.scoreGuest()

理所当然的，只有变量才能使用可变方法，因为可变方法实际上是对值做了修改。

内存管理（生命周期）

值类型的生命周期

值类型不受ARC管理，它的生命周期与作用域相关，当离开常/变量所在的作用域时内存就被释放了。

引用类型的生命周期

引用类型受ARC管理，当引用计数变为0或被设置为nil时，swift运行时都会调用对象的deinit方法并释放内存