• 六、第六部分：Structures

• 1.Structures（结构体）

• 举个栗子

let restaurantLocation = (2, 4)
let restaurantRange = 2.5
// Pythagorean Theorem # $
func distance(from source: (x: Int, y: Int), to target: (x: Int, y: Int))
-> Double {
        let distanceX = Double(source.x - target.x)
        let distanceY = Double(source.y - target.y)
        return sqrt(distanceX * distanceX + distanceY * distanceY)
}
func isInDeliveryRange(location: (x: Int, y: Int)) -> Bool {
        let deliveryDistance = distance(from: location, to: restaurantLocation)
        return deliveryDistance < restaurantRange
}

let restaurantLocation = (2, 4)
let restaurantRange = 2.5
let otherRestaurantLocation = (7, 8)
let otherRestaurantRange = 1.5
// Pythagorean Theorem # $
func distance(from source: (x: Int, y: Int), to target: (x: Int, y: Int))
-> Double {
        let distanceX = Double(source.x - target.x)
          let distanceY = Double(source.y - target.y)
          return sqrt(distanceX * distanceX + distanceY * distanceY)
}
func isInDeliveryRange(location: (x: Int, y: Int)) -> Bool {
          let deliveryDistance =
    distance(from: location,
               to: restaurantLocation)
          let secondDeliveryDistance =
    distance(from: location,
               to: otherRestaurantLocation)
          return deliveryDistance < restaurantRange ||secondDeliveryDistance < otherRestaurantRange
}

• Your first structure

struct Location {
        let x: Int
        let y: Int 
}

• Your second structure

struct DeliveryArea {
         var range: Double
         let center: Location
}

• 完整示例：

struct Location {
    let x: Int
    let y: Int
}
struct DeliveryArea {
    var range: Double
    let center: Location
}
func distance(from source: (x: Int, y: Int), to target: (x: Int, y: Int))
    -> Double {
        let distanceX = Double(source.x - target.x)
        let distanceY = Double(source.y - target.y)
        return sqrt(distanceX * distanceX + distanceY * distanceY)
}
let areas = [
          DeliveryArea(range: 2.5, center: Location(x: 2, y: 4)),
          DeliveryArea(range: 4.5, center: Location(x: 9, y: 7))
]
func isInDeliveryRange(_ location: Location) -> Bool {
          for area in areas {
              let distanceToStore =
              distance(from: (area.center.x, area.center.y),
                 to: (location.x, location.y))
              if distanceToStore < area.range {
                 return true
              }
         }
         return false
}
let customerLocation1 = Location(x: 8, y: 1)
let customerLocation2 = Location(x: 5, y: 5)
print(isInDeliveryRange(customerLocation1)) // false
print(isInDeliveryRange(customerLocation2)) // true

• 七、第七部分：Properties

• 1.stored properties（存储属性）

struct Contact {
        var fullName: String
        var emailAddress: String
}
 var person = Contact(fullName: "Grace Murray",
                 emailAddress: "grace@navy.mil")
 let name = person.fullName // Grace Murray
let email = person.emailAddress // grace@navy.mil

• Default values

struct Contact {
        var fullName: String
        var emailAddress: String
        var type = "Friend"
}

• 2.Computed properties（计算属性）

• Getter，举个栗子

struct TV {
      var height: Double  // 存储属性
      var width: Double   // 存储属性
      // 1
      var diagonal: Int {  // 计算属性
            // 2
            let result = sqrt(height * height + width * width)
            // 3
            let roundedResult = result.rounded()
            // 4
            return Int(roundedResult)
        }
}
 var tv = TV(height: 53.93, width: 95.87)
let size = tv.diagonal // 110
 tv.width = tv.height // 改变width，diagonal通过计算发生变化
let diagonal = tv.diagonal // 76

• Getter and setter

var diagonal: Int {
      // 1
      get { // 2
        let result = sqrt(height * height + width * width)
        let roundedResult = result.rounded(.toNearestOrAwayFromZero)
        return Int(roundedResult)
    } set {
        // 3
        let ratioWidth = 16.0
        let ratioHeight = 9.0
        // 4
        height = Double(newValue) * ratioHeight /
      sqrt(ratioWidth * ratioWidth + ratioHeight * ratioHeight)
        width = height * ratioWidth / ratioHeight
    }
}
tv.diagonal = 70 // 通过设置tv.diagonal，自动获得tv.height和tv.width
let height = tv.height // 34.32...
let width = tv.width // 61.01...
      - ###说明：
1。因为你想要包括一个setter,你现在必须明确哪些计算组成的getter和setter,所以你周围每个代码块和花括号之前得到或设置。这不是只读属性,计算所需的单一代码块隐式getter。
2。您可以使用与前面相同的代码来获得计算值。
3。对于setter，你通常需要做出这样的假设。在这种情况下，您为屏幕比提供了一个合理的默认值。
4。考虑到一个高和宽，给定一个对角和一个比，面积有点深。你可以用一点时间来解决它们，但我已经为你做了一些脏活，并在这里提供了它们。关注的重点是:
        - newValue常量允许您使用在赋值期间传递的任何值。
        - 记住，对角线是一个整数，所以在计算中使用它时，你必须先把它转换成双精度。
        - 一旦你做了计算，你就会分配电视结构的高度和宽度。

• Type properties（类型属性）

struct Level {
        static var highestLevel = 1 // 类型属性
        let id: Int
        var boss: String
        var unlocked: Bool
}
let level1 = Level(id: 1, boss: "Chameleon", unlocked: true)
let level2 = Level(id: 2, boss: "Squid", unlocked: false)
let level3 = Level(id: 3, boss: "Chupacabra", unlocked: false)
let level4 = Level(id: 4, boss: "Yeti", unlocked: false)

• Property observers（属性观察器）

struct Level {
        static var highestLevel = 1 // 类型属性
        let id: Int
        var boss: String
        var unlocked: Bool {
            didSet {
                if unlocked && id > Level.highestLevel {
                    Level.highestLevel = id
                }
            }
        }
}
现在，当玩家解锁一个新级别时，如果级别是新的高度，它将更新highestLevel类型属性。这里有几件事需要注意:
您可以从didSet观察器中访问未锁定的值。请记住，在设置了值之后，didSet就会被调用。
即使您是在类型的一个实例中，您仍然需要访问类型属性，它们的全名都是级别的。高水平的，而不是仅仅是高水平的。
另外，请记住，在初始化期间设置属性时，不会调用willSet和didSet观察器;只有当您为完全初始化的实例分配一个新值时，才会调用它们。这意味着属性观察器只对可变属性有用，因为常量属性只在初始化期间设置。

• Limiting a variable（限制一个变量）

struct LightBulb {
      static let maxCurrent = 40
      var current = 0 {
          didSet {
              if current > LightBulb.maxCurrent {
                print("Current too high, falling back to previous setting.")
                current = oldValue
              }
          }
       }
}
 - ###测试：
var light = LightBulb()
light.current = 50
var current = light.current // 0
light.current = 40
current = light.current // 40
// 你试着把灯泡设置为50安培，但是灯泡拒绝了输入。很酷!

• Lazy properties（懒加载属性

struct Circle {
      // 这里，您不相信从标准库中可以获得的pi值;您需要自己计算它
      lazy var pi = {
          return ((4.0 * atan(1.0 / 5.0)) - atan(1.0 / 239.0)) * 4.0
      }()
      var radius = 0.0
      var circumference: Double {
          mutating get {
              return pi * radius * 2
          }
      }
      init (radius: Double) {
          self.radius = radius
      }
}
//  您可以使用它的初始化器创建一个新的圆，而pi计算将不会运行:
var circle = Circle(radius: 5) // got a circle, pi has not been run
let circumference = circle.circumference // 31.42 // also, pi now has a value

在前一章中，我们学习了属性，它们是常量和变量，它们是结构的一部分。方法，正如您已经看到的，仅仅是驻留在结构中的函数。
在本章中，您将更深入地了解方法和初始化器。与属性一样，您将开始设计更复杂的结构。在本章中学习的内容将适用于所有命名类型的方法，包括类和枚举，您将在后面的章节中看到。

• 八、第八部分：Methods

通过计算属性，您可以在最后一章看到，您可以从一个结构中运行代码。这听起来很像一种方法。有什么区别呢?这确实取决于风格，但有一些有用的想法可以帮助你做出决定。属性保存您可以得到和设置的值，而方法执行工作。有时，当方法的唯一目的是返回一个值时，这种区别就会变得模糊。
问问自己，你是否想要能够设定一个价值，并获得价值。计算属性可以在内部设置一个setter组件来编写值。另一个需要考虑的问题是，计算是否需要进行大量的计算或从数据库中读取数据。即使是一个简单的值，一个方法也可以帮助您向未来的开发人员指出，这个调用在时间和计算资源方面是昂贵的。如果调用很便宜，就使用计算属性。

• Turning a function into a method(将一个函数转换为一个方法)

let months = ["January", "February", "March",
              "April", "May", "June",
              "July", "August", "September",
              "October", "November", "December"]
struct SimpleDate {
        var month: String
}
func monthsUntilWinterBreak(from date: SimpleDate) -> Int {
        return months.index(of: "December")! - months.index(of: date.month)!
}
print(monthsUntilWinterBreak(from:SimpleDate(month: "May"))) // 7

如果把方法定义在Struct中会不会更容易理解呢

struct SimpleDate {
      var month: String
      func monthsUntilWinterBreak1(from date: SimpleDate) -> Int {
            return months.index(of: "December")! - months.index(of: date.month)!
      }
      // 推荐写法
       func monthsUntilWinterBreak() -> Int {
            return months.index(of: "December")! - months.index(of: self.month)!
        }
}
let date = SimpleDate(month: "October")
let monthsLeft = date.monthsUntilWinterBreak(from: date) // 2

• mutating methods（）

结构中的方法不能改变实例的值，而不被标记为“ mutating”。变异关键字标记了一个改变结构值的方法。由于一个结构是一个值类型，每次它在一个应用程序中传递时，系统就会复制它。如果一个方法改变了其中一个属性的值，那么原来的实例和复制的实例就不再是等价的了。
通过将一个方法标记为mutating，您告诉快速编译器这个方法不应该在常量上调用。这就是Swift知道在编译时允许哪些方法和拒绝哪些方法。如果您在一个常量结构上调用一个mutating方法，编译器会将其标记为一个错误，在您运行程序之前必须纠正这个错误。

struct SimpleDate {
        var month: String
        var day: Int
        init(month: String, day: Int) {
            self.month = month
            self.day = day
        }
        mutating func advance() {
            day += 1 // 没有加mutating修饰func的话，会编译错误，不能在结构体提直接修改day的值
        }
}
var current = SimpleDate(month: "December", day: 30)
current.advance()
let currentMonth = current.month // December; should be January!
let currentDay = current.day // 31;

没有加mutating修饰func的话，会编译错误.png

• Type methods（类方法）

与类型属性一样，您可以使用类型方法来访问所有实例中的数据。您在类型本身上调用类型方法，而不是在实例上调用。要定义类型方法，您需要使用静态修饰符来对其进行前缀。
类型方法对于一般情况下的类型是有用的，而不是特定的实例。

struct Math {
        // 1 类方法，关键字static修饰
        static func factorial(of number: Int) -> Int {
            // 2
            return (1...number).reduce(1, *)
        }
}
// 3
let factorial = Math.factorial(of: 6) // 720

• extensions(扩展)

struct SimpleDate {
        var month: String
        var day: Int
 }
extension SimpleDate {
        init() {
            month = "March"
            day = 1
        }
}
let defaultDay = SimpleDate()
let childrensDay = SimpleDate(month: "May", day: 5)

您学习了结构体，它是一个命名类型，它允许您定义自己的类型。在本章中，您将熟悉类，它们与结构非常相似，它们被命名为类型，具有属性，并且可以定义方法。
但是，您将学习的类是引用类型，而不是值类型，它们的功能和优点与它们的结构相比具有很大的不同。虽然您经常在应用程序中使用结构来表示值，但通常使用类来表示对象。

• 九、第九部分：Classes

  • 结构体和类的区别

  • Reference types（引用类型）class

class Person {
      let name: String
      init(name: String) {
          self.name = name
      }
}
var var1 = Person(name: "John")

内存.png

内存.png

• value types（值类型）struct

struct Person {
      let name: String
}
var1 = Person(name: "John")

内存.png

内存.png

• help（帮助理解）

当您创建诸如类之类的引用类型时，系统将实际的实例存储在称为堆的内存区域中。一个值类型的实例，例如一个结构体，驻留在一个名为堆栈的内存区域中，除非该值是类实例的一部分，在这种情况下，该值被存储在类实例的其余部分中。
堆和堆栈都在执行任何程序时都具有重要的作用。对它们是什么以及它们的工作原理有一个大致的了解，可以帮助你理解类和结构之间的功能差异:
该系统使用堆栈来存储执行的即时线程上的任何内容;它受到CPU的严格管理和优化。当函数创建一个变量时，堆栈会存储该变量，然后在函数退出时销毁它。因为这个堆栈组织得很好，所以它非常高效，而且非常快。

help.png

当您创建一个类的实例时，您的代码请求堆上的一个内存块来存储实例本身;这是图表右侧的实例的第一个名称和最后一个名称。它将该内存的地址存储在堆栈的命名变量中;这是存储在图左侧的引用。
当您创建一个struct时，值本身就存储在堆栈中，而堆永远不会涉及到。

• 示例代码

值类型的工作

struct Location {
          var x: CGFloat
          var y: CGFloat
}
struct DeliveryArea {
          var range: Double
          let center: Location
}
var area1 = DeliveryArea(range: 2.5, center: Location(x: 2, y: 4))
var area2 = area1
print(area1.range) // 2.5
print(area2.range) // 2.5
area1.range = 4  
print(area1.range) // 4.0
print(area2.range) // 2.5 不会变为4.0

引用类型

class DeliveryArea {
        var range: Double
        let center: Location
}
var area1 = DeliveryArea(range: 2.5, center: Location(x: 2, y: 4))
var area2 = area1
print(area1.range) // 2.5
print(area2.range) // 2.5
area1.range = 4  
print(area1.range) // 4.0
print(area2.range) // 4.0 不会再是2.5 

• Object identity（OC中的isEqual:）

在Swift中，===操作符让您检查一个对象的标识是否等于另一个对象的标识:

.png

• Preventing inheritance防止继承（final关键字）

防止类继承

class Person {
    //...
}
final class Student: Person {
    //...
}
// Build error!
class StudentAthlete: Student {
    //...
}

防止方法重写

class Student: Person {
  final func recordGrade(_ grade: Grade) {
//...
} }
class StudentAthlete: Student {
        // Build error!
        override func recordGrade(_ grade: Grade) {
          //...
        } 
}

• Required and convenience initializers

  • Required（必须实现）

class Student {
          let firstName: String
          let lastName: String
          required init(firstName: String, lastName: String) {
              self.firstName = firstName
              self.lastName = lastName
          }
    //... 创建Student对象必须实现 required init(firstName: String, lastName: String)，否则编译错误
}
Student(firstName: "留", lastName: "明")

不实现报错.png

• convenience（便利构造）

class Student {
          convenience init(transfer: Student) {
              self.init(firstName: transfer.firstName, lastName: transfer.lastName)
          }
}

十、第十部分：Enumerations

e.g:举个例子

enum Month {
  case january
  case february
  case march
  case april
  case may
  case june
  case july
  case august
  case september
  case october
  case november
  case december
}
func semester(for month: Month) -> String {
  switch month {
      case Month.august, Month.september, Month.october,
       Month.november, Month.december:
          return "Autumn"
      case Month.january, Month.february, Month.march, Month.april,
       Month.may:
          return "Spring"
    default:
          return "Not in the school year"
  }
}

• Raw values

enum Month: Int {
          case january = 1, february = 2, march = 3, april = 4, may = 5,
  june = 6, july = 7, august = 8, september = 9,
  october = 10, november = 11, december = 12
}
// 第一个赋值即可，后面的赋值可以省略，自动+1
enum Month: Int {
          case january = 1, february, march, april, may, june, july,
  august, september, october, november, december
}
func monthsUntilWinterBreak(from month: Month) -> Int {
         return Month.december.rawValue - month.rawValue
}
monthsUntilWinterBreak(from: .april) // 8

• Initializing with the raw value

 let fifthMonth = Month(rawValue: 5)
monthsUntilWinterBreak(from: fifthMonth) // Error: value not unwrapped,可选值，必须明确类型解包
monthsUntilWinterBreak(from: fifthMonth!) // Error: value not 
 let fifthMonth = Month(rawValue: 5)!
monthsUntilWinterBreak(from: fifthMonth)  // 7

• String raw values

// 1
enum Icon: String {
        case music
        case sports
        case weather
        var filename: String {
            // 2
            return "\(rawValue.capitalized).png"
        }
}
let icon = Icon.weather
icon.filename // Weather.png
icon.rawValue // Weather
icon.hashValue // 2

• Enumeration as state machine

交通灯

enum TrafficLight {
        case red, yellow, green
}
let trafficLight = TrafficLight.red

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