值類型
值類型是一種當它被指定到常量或者變量，或者被傳遞給函數(shù)時會被拷貝的類型。
Swift 中所有的基本類型——整數(shù)，浮點數(shù)，布爾量，字符串，數(shù)組和字典——都是值類型，并且都以結(jié)構(gòu)體的形式在后臺實現(xiàn)。
Swift 中所有的結(jié)構(gòu)體和枚舉都是值類型
內(nèi)存的五大分區(qū)
- Stack (局部變量 & 調(diào)用上下文)，系統(tǒng)管理的，是連續(xù)的內(nèi)存空間
- Heap （new & malloc），程序員管理，類似于鏈表
- 全局區(qū)
- 字符區(qū)（字符串 & 常量）
- __text（指令，即代碼段）
內(nèi)存地址
- 棧區(qū)的地址 比 堆區(qū)的地址 大
- 棧是從
高地址->低地址，向下延伸，由系統(tǒng)自動管理，是一片連續(xù)的內(nèi)存空間 - 堆是從
低地址->高地址，向上延伸，由程序員管理，堆空間結(jié)構(gòu)類似于鏈表，是不連續(xù)的 - 日常開發(fā)中的溢出是指
堆棧溢出，可以理解為棧區(qū)與堆區(qū)邊界碰撞的情況 -
全局區(qū)、常量區(qū)都存儲在Mach-O中的__TEXT cString段
什么是值類型
通過下列代碼來分析值類型
func test(){
//棧區(qū)聲明一個地址，用來存儲age變量
var age = 18
//傳遞的值
var age2 = age
//age、age2是修改獨立內(nèi)存中的值
age = 30
age2 = 45
print("age=\(age),age2=\(age2)")
}
test()
從例子中可以得出，age存儲在棧區(qū)
- 查看
age的內(nèi)存情況，從圖中可以看出，棧區(qū)直接存儲的是值- 獲取
age的棧區(qū)地址：po withUnsafePointer(to: &age) { print($0) } - 查看
age的內(nèi)存情況：x/8g 0x00007ffeefbff480
- 獲取
- 查看
age2的情況，從下圖中可以看出，age2的賦值相當于將age中的值拿出來，賦值給了age2。其中age與age2的地址 相差了8字節(jié)，從這里可以說明棧空間是連續(xù)的、且是從高到低的
從上面可以得出，age就是值類型
值類型的特點
- 地址中存儲的是
值 - 值類型的傳遞過程中，相當于傳遞了一個
副本，也就是所謂的深拷貝 - 值傳遞過程中，并不共享狀態(tài)
結(jié)構(gòu)體
結(jié)構(gòu)體的初始化
定義一個結(jié)構(gòu)體
// ***** 未定義init方法 *****
struct HTTeacher {
var age: Int = 18
func teacher() {
print("teacher")
}
}
// ***** 自定義init方法 *****
struct HTTeacher {
var age: Int = 18
func teacher() {
print("teacher")
}
init(age: Int) {
self.age = age
}
}
var t = HTTeacher(age: 20)
- 在結(jié)構(gòu)體中，如果不給屬性默認值，編譯是不會報錯的。即在結(jié)構(gòu)體的定義中，屬性可以賦值，也可以不賦值
-
init方法可以重寫，也可以使用系統(tǒng)默認的
結(jié)構(gòu)體的SIL分析
- 如果沒有自定義
init方法，系統(tǒng)會提供默認的初始化方法
默認初始化方法 - 如果提供了
自定義的init方法，就只有自定義的方法
自定義初始化方法
結(jié)構(gòu)體是值類型
定義一個結(jié)構(gòu)體，并進行分析
struct HTTeacher {
var age: Int = 18
var age2: Int = 20
}
var t = HTTeacher()
print("end")
- 通過
po t發(fā)現(xiàn)，打印結(jié)果就是值，沒有任何與地址有關(guān)的信息
-
獲取t的內(nèi)存地址，并查看其內(nèi)存情況
- 獲取t的地址：
po withUnsafePointer(to: &t) { print($0) } - 查看內(nèi)存情況：
x/8g 0x0000000100008178
結(jié)構(gòu)體 - 獲取t的地址：
問題：此時將t賦值給t1，如果修改了t1，t會發(fā)生改變嗎？
當 t2 被賦予 t 的當前值，存儲在 t中的值就被拷貝給了新的 t2實例。這最終的結(jié)果是兩個完全不同的實例，它們只是碰巧包含了相同的數(shù)字值。由于它們是完全不同的實例， t2的age被設(shè)置 30并不影響 t中 age存儲的值。
SIL分析
生成SIL文件：swiftc -emit-sil main.swift | xcrun swift-demangle >> ./main.sil && open main.sil
在SIL文件中，我們查看結(jié)構(gòu)體的初始化方法，可以發(fā)現(xiàn)只有init，而沒有malloc，在其中看不到任何關(guān)于堆區(qū)的分配
總結(jié)
-
結(jié)構(gòu)體是值類型，且結(jié)構(gòu)體的地址就是第一個成員的內(nèi)存地址 - 值類型
- 在內(nèi)存中直接
存儲值 - 值類型的賦值，是一個
值傳遞的過程，即相當于拷貝了一個副本，存入不同的內(nèi)存空間，兩個空間彼此間并不共享狀態(tài) -
值傳遞其實就是深拷貝
- 在內(nèi)存中直接
mutating 方法異變
結(jié)構(gòu)體和枚舉是值類型。默認情況下，值類型屬性不能被自身的實例方法修改。
- 修改
push方法如下，查看SIL文件：swiftc -emit-sil main.swift | xcrun swift-demangle >> ./main.sil && open main.sil
從上圖中可以看出，
push函數(shù)除了item，還有一個默認參數(shù)self，這兩個參數(shù)都是let類型，是不允許修改的
- 如果你需要在特定的方法中
修改結(jié)構(gòu)體或者枚舉的屬性，你可以選擇將這個方法異變。 - 你可以選擇在
func關(guān)鍵字前放一個mutating關(guān)鍵字來使用這個行為
struct HTStack {
var items: [Int] = []
mutating func push(_ item: Int) {
items.append(item)
}
}
查看SIL文件，找到 push函數(shù)，發(fā)現(xiàn)與之前有所不同。添加 mutating后，本質(zhì)是給值類型函數(shù)添加了 inout關(guān)鍵字，相當于在值傳遞過程中，傳遞的是引用（即地址）
inout關(guān)鍵字
一般情況下，在函數(shù)、方法的聲明中，參數(shù)都是默認不可變的，如果想要直接修改，需要給參數(shù)加上 inout關(guān)鍵字。
- 未加
inout關(guān)鍵字，給參數(shù)賦值，編譯報錯
- 添加
inout關(guān)鍵字，可以給參數(shù)賦值，調(diào)用的時候需要加上&
總結(jié)
- 結(jié)構(gòu)體中的函數(shù)如果想修改其中的屬性，需要在函數(shù)前加上
mutating，而類則不用 -
mutating的本質(zhì)是給self加了inout關(guān)鍵字 -
inout相當于取地址，可以理解為地址傳遞，即引用 -
mutating修飾方法，inout修飾參數(shù)
引用類型-類
類的定義
struct HTTeahcer {
var age: Int = 18
var age2: Int = 20
}
class HTTeacher1 {
var age: Int = 18
var age2: Int = 20
}
//結(jié)構(gòu)體：值類型
var t = HTTeahcer()
// 類： 引用類型
// t1 存儲在全局區(qū)
var t1 = HTTeacher1()
打印t、t1， 從下圖中可以發(fā)現(xiàn)，t中存儲的是值，t1內(nèi)存空間中存儲的是地址
獲取t1變量的地址，并查看內(nèi)存情況
- 獲取
t1的指針地址：po withUnsafePointer(to: &t1) { print($0) } - 查看
t1全局區(qū)內(nèi)存地址內(nèi)存情況：x/8g 0x0000000100008368 - 查看
t1地址中存儲的堆區(qū)地址內(nèi)存情況：x/8g 0x00000001004425d0
引用類型的特點
- 1、地址中存儲的是
堆區(qū)地址 - 2、堆區(qū)地址中存儲的是
值
問題1：此時將t1賦值給t2，如果修改了t2，會導(dǎo)致t1修改嗎？
- 通過
lldb調(diào)試得知，修改t2的值，會導(dǎo)致t1改變。主要是因為t1、t2地址中存儲的是同一個堆區(qū)地址，如果修改，修改的是同一個堆區(qū)地址，所以修改t2會導(dǎo)致t1一起修改，即淺拷貝
問題2:如果結(jié)構(gòu)體中包含類對象，此時如果修改t1中的實例對象屬性，t會改變嗎？
代碼如下：
struct HTTeahcer {
var age: Int = 18
var age2: Int = 20
var teacher: HTTeacher1 = HTTeacher1()
}
class HTTeacher1 {
var age: Int = 18
var age2: Int = 20
}
var t = HTTeahcer()
var t1 = t
t1.teacher.age = 30
print(t.teacher.age) // 30
print(t1.teacher.age) // 30
雖然在結(jié)構(gòu)體中是值傳遞，但是對于teacher，由于是引用類型，所以傳遞的依然是地址
注意：在編寫代碼過程中，應(yīng)該盡量避免值類型包含引用類型
SIL分析
查看當前的SIL文件，盡管HTTeacher1是放在值類型中的，在傳遞的過程中，不管是傳遞還是賦值，teacher都是按照引用計數(shù)開始管理的
通過po CFGetRetainCount(t.teacher)查看，teacher的引用計數(shù)為3
主要是因為：
-
main中retain一次 -
teacher.getter方法中retain一次 -
teacher.setter方法中retain一次
總結(jié)
通過上述 LLDB查看結(jié)構(gòu)體和類的內(nèi)存模型，有以下結(jié)論：
-
值類型，相當于一個本地Excel，當我們給你一個 excel文件時，就相當于一個值類型傳遞，你修改了什么我們時不知道的 -
引用類型，相當于一個在線表格，當我們和你共同編輯一個在線表格時，就相當于一個引用類型傳遞，兩邊都會看到修改的內(nèi)容 -
結(jié)構(gòu)體中方法修改屬性，需要在方法前添加mutating關(guān)鍵字，本質(zhì)是給函數(shù)的默認參數(shù)self添加inout關(guān)鍵字，將self從let變量變成var變量
