iOS学习笔记44-Swift(四)枚举和结构体

一、Swift的枚举

枚举是一系相关联的值定义的一个公共的组类型，同时能够让你在编程的时候在类型安全的情况下去使用这些值。
Swift中的枚举比OC中的枚举强大得多, 因为Swift中的枚举是一等类型，它除了可以定义枚举值外，还可以在枚举中像类一样定义属性和方法

1. 简单枚举定义和使用

//定义枚举，使用enum关键字
enum Method{
    case Add
    case Sub
    case Mul
    case Div
}
//可以连在一起写,成员之间用“,“隔开
enum CompassPoint {
    case North, South, East, West
}
// 可以使用枚举类型变量或常量接收枚举值，枚举值前有个点
var method: Method = .Add
// 注意: 如果变量或常量没有指定类型, 那么前面必须加上该值属于哪个枚举类型
var point = CompassPoint.North

2. 枚举和switch语句结合进行值匹配

method = Method.Sub
// 注意: 如果case中包含了所有的值, 可以不写default
// 如果case中没有包含枚举中所有的值, 必须写default
switch(method){
    case Method.Add:
        print("加法")
    case .Sub:// 如果变量已经指定了枚举类型，可以把前面的枚举类型省略
        print("减法")
    case .Mul:
        print("除法")
    case .Div:
        print("乘法")
    default:
        print("都不是")
}

3. 枚举的原始值

OC中枚举的本质就是整数，所以OC中的枚举是有原始值的，默认是从0开始，而Swift中的枚举默认是没有原始值的，但是可以在定义时告诉系统让枚举有原始值

枚举定义原始值：

//定义枚举类型为Int类型，默认从0开始，后面逐一加一
enum CompassPoint: Int {
    case North, South, East, West
}
//定义枚举类型为Int类型，从指定值开始，后面逐一加一
enum Movement: Int {
    case Left = 5, Right, Top, Bottom
}
//除了Int类型，Swift枚举更加强大，还可以定义为Double、String等
//但是如果指定除Int的其他类型，需要给所有枚举值赋值
enum Method: String {
    case Add = "add"
    case Sub = "sub"
    case Mul = "mul"
    case Div = "div"
}
enum Constants: Double {
    case π = 3.14159
    case e = 2.71828
    case φ = 1.61803398874
    case λ = 1.30357
}

枚举值和原始值之间的转化：

// 获取枚举值对应的原始值
println("Method.Add原始值为：\(Method.Add.rawValue)")
//打印：Method.Add原始值为：add

/*
通过原始值创建枚举值
注意: 
1.原始值区分大小写
2.返回的是一个可选类型值，因为原始值对应的枚举值不一定存在
*/
let method = Method(rawValue: "add")
// 由于返回是可选类型, 所以有可能为nil, 最好使用可选绑定
if let opE = Method(rawValue: "sub"){
    switch (opE){
        case .Add:
            print("加法")
        case .Sub:
            print("减法")
        case .Mul:
            print("除法")
        case .Div:
            print("乘法")
    }
}

4. 枚举的关联值

枚举的关联值是将额外信息附加到枚举值中的一种极好的方式。使用关联值，每一个枚举值就可以是在某种模式下的一些特定值。
打个比方，你正在开发一款交易引擎，可能存在“买”和“卖”两种不同的交易类型。除此之外每手交易还要制定明确的股票名称和交易数量

枚举的关联值使用

//定义一个交易枚举
enum TradeTmp {
    case Buy(String, Int) //买，关联一个字符串和一个整形
    case Sell(String, Int) //卖，关联一个字符串和一个整形
    case Borrow(String, Int, String) //借，每个枚举值的关联类型可以不一样
}
//重新定义一个交易枚举，为关联值加上标签说明
enum Trade {
    case Buy(stock: String, amount: Int) //买，关联股票名和交易数量
    case Sell(stock: String, amount: Int) //卖，关联股票名和交易数量
}
//创建一个枚举，关联某些值
var tradeBuy = Trade.Buy(stock: "百度", amount: 2000)
var tradeBuy2 = Trade.Buy(stock: "APPL", amount: 4000)
var tradeSell = Trade.Sell(stock: "APPL", amount: 1000)
//第一种方式提取关联值，利用switch语句提取关联值
switch(tradeBuy){
    case .Buy(let stock, let amount):
        println("Buy \(stock) with \(amount) number")
    case let .Sell(stock, amount)://简化
        println("Sell \(stock) with \(amount) number")
}
//第二种方式提取关联值，使用模式匹配提取关联值
if case let Trade.Sell(stock, amount) = tradeSell {
    println("Sell \(amount) of \(stock)")
}

5. 枚举的属性

尽管增加一个存储属性到枚举中不被允许，但你依然能够创建计算属性。当然，计算属性的内容都是建立在枚举值下或者枚举关联值得到的。

//定义枚举，添加一个计算属性
enum Device {
    case iPad, iPhone
    var year: Int {
        switch self {
            case iPhone: return 2007
            case iPad: return 2010
        }
    }
}
//创建一个枚举值
var device = Device.iPad
println("iPad is \(device.year)") //结果：iPad is 2010

6. 枚举的方法

枚举中的方法为每一个枚举值而“生”。所以倘若想要在特定情况执行特定代码的话，你需要分支处理或采用switch语句来明确正确的代码路径。

enum Wearable {
    //枚举中可以嵌套枚举
    enum Weight: Int {
        case Light = 1
    }
    enum Armor: Int {
        case Light = 2
    }
    //枚举值，指定了weight和armor的类型
    case Helmet(weight: Weight, armor: Armor)
    //枚举方法
    func attributes() -> (weight: Int, armor: Int) {
        switch self {
            case .Helmet(let w, let a):
                return (w.rawValue * 2, a.rawValue * 4)
        }
    }
}
//因为weight和armor都已经指定了枚举类型，直接使用点枚举值
let wearable = Wearable.Helmet(weight: .Light, armor: .Light)
let woodenHelmetProps = wearable.attributes()
println(woodenHelmetProps) //结果：(2, 8)

也可以在枚举中添加静态方法，换言之通过一个非枚举类型来创建一个枚举。
在这个示例中,我们需要考虑用户有时将苹果设备叫错的情况(比如AppleWatch叫成iWatch)，需要返回一个合适的名称。

enum Device {
    case AppleWatch
    //添加静态方法
    static func fromSlang(term: String) -> Device? {
        if term == "iWatch" {
            return .AppleWatch
        }
        return nil
    }
}
var device = Device.fromSlang("iWatch") //device为 Device? 类型

二、Swift的结构体

在面向过程的编程语言（如C语言）中，结构体用得比较多，但是面向对象之后，如在C++和OC中，结构体已经很少使用了。这是因为结构体能够做的事情，类完全可以取而代之。
而Swift语言却非常重视结构体，把结构体作为实现面向对象的重要手段。Swift中的结构体与C++和OC中的结构体有很大的差别，C++和OC中的结构体只能定义一组相关的成员变量，而Swift中的结构体不仅可以定义属性，还可以定义方法。因此，我们可以把Swfit结构体看做是一种轻量级的类。

Swift中类和结构体的共同处在于：

• 定义属性用于存储值
• 定义方法用于提供功能
• 定义下标脚本用于访问值
• 定义构造器用于生成初始化值
• 通过扩展以增加默认实现的功能
• 实现协议以提供某种标准功能

Swift中类和结构体的不同处在于：

• 结构体不具有继承性
• 结构体不具备运行时强制类型转换
• 结构体不具备使用析构器的能力
• 结构体不具备使用引用计的能力

1. 结构体定义

//结构体定义使用struct关键字
struct MarkStruct {
    //结构体也有存储属性和计算属性，这里只定义了存储属性
    var mark1: Int 
    var mark2: Int
    var mark3: Int
}
//所有结构体都有一个自动生成的成员逐一初始化构造器，用于初始化结构体实例中成员的属性。
//顺序必须和结构体成员顺序一致，必须包含所有的成员
var marks = MarkStruct(mark1: 98, mark2: 96, mark3:100)
println(marks.mark1)
println(marks.mark2)
println(marks.mark3)

2. 结构体定义属性

struct Point{
    var x = 0.0
    var y = 0.0
}
struct MyPoint {
    //定义存储属性
    var p = Point() 
    //定义计算属性
    var point:Point{
        get{
            return p
        }
        set(newPoint){//修改newValue名为newPoint，本质还是newValue
            p.x = newPoint.x
            p.y = newPoint.y
        }
    }
}
var p = Point(x:10.0, y:11.0)
var myPoint = MyPoint()
myPoint.point = p
println("x=\(myPoint.point.x),y=\(myPoint.point.y)")
//运行结果：x=10.0,y=11.0

3. 结构体的方法

//结构体内部只有在构造函数（init）中可以修改属性的值，其他方法内不能直接修改结构体内部属性的值。
struct Rect {
    var width:Double
    var height:Double = 0.0
    // 给结构体定义一个方法, 该方法属于该结构体
    // 结构体中的成员方法必须使用某个实例调用
    // 成员方法可以访问成员属性
    func getWidth() -> Double{
        return width
    }
}
var rect = Rect(width: 10.0, height: 20.0)
// 结构体中的成员方法是和某个实例对象绑定在一起的, 所以谁调用, 方法中访问的属性就属于谁
print(rect.getWidth())
 
var rect2 = Rect(width: 30.0, height: 20.0)
// 取得rect2这个对象的宽度
print(rect2.getWidth())

4. 值类型和引用类型

值类型被赋予给一个变量、常数或者本身被传递给一个函数的时候，实际上操作的是值的拷贝。
实际上，在Swift中，所有的基本类型：整数、浮点数、布尔值、字符串、数组和字典，都是值类型，并且都是以结构体的形式在后台所实现。
在Swift中，所有的结构体和枚举都是值类型。这意味着它们的实例，以及实例中所包含的任何值类型属性，在代码中传递的时候都会被复制。

值类型赋值

struct Resolution {
    var width = 0
    var height = 0
}
//创建一个结构体
let hd = Resolution(width: 1920, height: 1080)
//结构体赋值，实际上做的是拷贝操作，cinema和hd结构体在内存中各自占用独立的空间
var cinema = hd
//修改cinema结构体，不会影响hd结构体
cinema.width = 2048
println("cinema is now  \(cinema.width) pixels wide")
//结果：cinema is now 2048 pixels wide
println("hd is still \(hd.width ) pixels wide")
//结果：hd is still 1920 pixels wide

与值类型不同，引用类型在被赋予到一个变量、常量或者被传递到一个函数时，操作的并不是其拷贝。因此，引用的是已存在的实例本身而不是其拷贝。
类就是引用类型。

引用类型赋值

class ResolutionClass {
    var width = 0
    var height = 0
    init(width: Int, height: Int) {
        self.width = width
        self.height = height
    }
}
//创建一个类对象
let hdClass = ResolutionClass(width: 1920, height: 1080)
//类对象赋值，引用同一个内存空间
var cinemaClass = hdClass 
//修改cinema对象，本质上也是修改hdClass对象
cinemaClass.width = 2048
println("cinemaClass is now  \(cinemaClass .width) pixels wide")
//结果：cinema is now 2048 pixels wide
println("hdClass is also \(hdClass.width ) pixels wide")
//结果：hd is also 2048 pixels wide

5. 类和结构体的选择

结构体实例总是通过值传递，类实例总是通过引用传递。这意味两者适用不同的任务。当你的在考虑一个工程项目的数据构造和功能的时候，你需要决定每个数据构造是定义成类还是结构体。

当符合一条或多条以下条件时，请考虑构建结构体：

• 结构体的主要目的是用来封装少量相关简单数据值。
• 有理由预计一个结构体实例在赋值或传递时，封装的数据将会被拷贝而不是被引用。
• 任何在结构体中储存的值类型属性，也将会被拷贝，而不是被引用。
• 结构体不需要去继承另一个已存在类型的属性或者行为。

合适的结构体候选者包括：

• 几何形状的大小
• 一定范围内的路径
• 三维坐标系内一点