Swift—Struct和Class的区别与应用

黑-麦

714人浏览 · 2025-10-29 15:22:59

黑-麦 · 2025-10-29 15:22:59 发布

1.Struct 与 Class 的区别？

关于 Swift 中 Struct 和 Class 的区别，我认为核心可以从三个方面来理解：本质类型、内存管理和继承能力

第一，也是最根本的区别，是它们的『本质类型』不同。

Struct 是『值类型』。当我把一个 struct 变量赋值给另一个变量，或者将它传入函数时，实际上是创建了一份完整的、独立的副本。修改这个新的副本，完全不会影响原始的数据。（var a = SomeStruct()，然后 var b = a，此时 a 和 b 在内存中是两份独立的数据。改 b 的属性，a 不会变）
Class 是『引用类型』。当我将一个 class 实例赋值给另一个变量时，我只是传递了一个对同一块内存地址的引用（或者说指针）。这两个变量实际上指向的是同一个实例。（举个例子，var a = SomeClass()，然后 var b = a，此时 a 和 b 指向同一个实例。无论通过 a 还是 b 去修改属性，另一个也会看到变化）

第二，这个本质区别直接导致了它们在『内存管理』上的不同。

Struct 的内存管理非常简单直接。因为它通常是存储在栈上，创建和销毁都由系统自动完成，开销小，速度非常快。它的生命周期随着作用域结束而结束。
Class 的内存管理则相对复杂，它使用的是 ARC（自动引用计数）。因为实例存储在堆上，系统需要通过计数来知道什么时候可以释放内存。这就引入了『循环引用』的风险，需要我们开发者使用 weak 或 unowned 来手动打破，否则就会导致内存泄漏。而 Struct 基本没有这个问题。

第三，在『继承能力』上，它们也不同。

Class 支持继承。这意味着一个类可以继承另一个类的特性，这是面向对象编程的基石。如果需要构建一个有清晰层次关系的模型，Class 是天然的选择。（UIView -> UIScrollView -> UITableView）
Struct 不支持继承。但它们可以通过遵守『协议』和使用『协议扩展』来获得多态的能力，这也就是 Swift 非常推崇的“面向协议编程”（POP）范式。（绘制图像的时候定义shape的协议，让后面的struct遵循协议，还可以进行扩展）（如果只是计算和绘制，结构体+协议是更好的选择。如果需有复杂的对象关系，或者需要管理生命周期，才考虑使用类。如果对象之间的关系可以用"包含"、"使用"来描述，用结构体；如果需要用"拥有"、"管理"、"协调"来描述，考虑用类。）

最后，Class 有析构函数 deinit，可以在实例被销毁时执行一些清理工作，而 Struct 没有。

2.什么时候用 Struct，什么时候用 Class？

首先判断语义，需要值类型还是引用类型。然后从功能进行区分。

struct：

1.简单数据模型 - 比如用户信息、商品信息、坐标点等，主要用来存储数据的场景

2. 配置参数 - 比如网络请求配置、页面配置，不需要共享状态的配置信息

class：

1. 需要共享和可变状态 - 比如全局的状态管理器，多个地方需要访问和修改同一个实例（购物车）

2. 需要继承 - 比如自定义UI控件（UIKit内的控件）

3. 需要与OC交互 - 必须使用Class并通过@objc标记（oc无法识别struct）

3.值类型就一定在栈上吗？

说法不准确。值类型的存储位置分几种情况：

在栈上：

小的、临时的结构体（函数内部创建的点坐标结构体）

在堆上：

被类持有 - 当结构体作为类的属性时，会随着类实例分配在堆上（VC里有个 userInfo: UserStruct 属性，这个结构体随着 ViewController 实例分配在堆上）
被闭包捕获 - 当结构体被闭包捕获时，会被提升到堆上以保证生命周期（闭包本身是引用类型，网络请求的回调闭包中捕获了一个配置结构体时）
大结构体 - 当结构体较大时，系统会自动在堆上分配（包含几千个元素的数组结构体）

核心要点：值类型的内存位置是动态的，Swift会根据使用场景自动优化，不能简单地认为值类型就在栈上。

下面乱死了，不知道自己当时写的啥。留着吧

值类型vs引用类型

值类型优化机制COW

Struct 结构体

mutating 方法内修改外部属性

static 类属性

值类型的构造函数委托

调用其他构造函数执行部分实例的初始化

Class 类

override 继承后复写 final 防止复写

super 访问父类成员

static/class 类属性

特征运算符判断是否引用自同一个实例（===）（！==）

属性

存储属性 变量与常量

计算属性 计算得来getter setter(可选)

类属性 整个类共有 static 不和实例关联

懒加载属性 真正使用时才加载到内存 lazyvar

属性监听 willSet didSet

继承与重写

self属性 在类中代表实例

类类型的构造函数委托

指定构造函数（designated initializer）完整参数初始化

便捷构造函数（convenience initializer）提供 “简化版” 初始化方式

指定构造函数必须总是向上委托，便捷构造函数必须总是横向委托

class Car {
    var speed:Float
       init(speed:Float){
           self.speed = speed
       }
    convenience init(){
        self.init(speed: 120.0) //传值,便捷构造函数调用指定构造函数
    }
}

class Bus:Car {
    var name:String
    init(name:String){
        self.name = name //初始化子类
        super .init(speed: 120.0) //初始化父类
    }
    convenience init(){ 
        self.init(name: "默认") //提供默认值
    }
    
}