与C
,Objective-C
中的枚举相比,Swift
中枚举
功能更强大
。它支持很多只有类
才有的特性,如:Properties
、Methods
、Initialization
、 Extensions
、Protocols
...
-
C语言枚举的写法
只支持Int
一种类型:
// WEEK:枚举名,可省略
// MON:枚举成员
// week:定义枚举变量
enum WEEK {
MON, TUE, WED, THU, FRI, STA, SUN
} week;
-
Swift枚举写法
支持整型(Integer)
、浮点数(Float Point)
、字符串(String)
、布尔类型(Boolean)
四种基本类型,如果想要支持其它自定义
的类型,需实现 StringLiteralConvertible
协议:
enum WEEK {
case MON, TUE, WED, THU, FRI, STA, SUN
}
// 或者
enum WEEK {
case MON
case TUE
case WED
case THU
case FRI
case STA
case SUN
}
通过查看变量的内存可知:Swift
的枚举成员
case是一个整型值
即它所在的index
,且只占1
个字节(UInt8
)。
若标明类型String
,则表示rawValue
是String
类型,而不
是case成员
的类型。
enum WEEK : String {
case MON = "MON"
case TUE = "TUE"
case WED = "WED"
case THU = "THU"
case FRI = "FRI"
case STA = "STA"
case SUN = "SUN"
}
case
后面的"MON"
就是枚举值
; "="
后面的"MON"
是rawValue
(原始值 )
Swift
中隐式rawValue分配
:不写"="及后面的字符串,即:
enum WEEK : String {
case MON
case TUE
case WED
case THU
case FRI
case STA
case SUN
}
-
定义枚举变量
var w = WEEK.MON
一旦w
的类型被声明为WEEK
,则可以使用一个缩写语法(.)
将其设置为WEEK
的值,即:
var w : WEEK = .TUE
标明类型
后,可以通过w.MON.rawValue
获取原生值rawValue
,本质是调用rawValue
的get()
;未标明类型则不能获取rawValue。
// 前提是标明了rawValue的类型,才能获取rawValue
var w = WEEK.MON.rawValue
通过SIL看一下区别:这里标明
的类型是Int
未标明
类型的SIL
:
可知标明类型能调用rawValue
的本质是:rawValue
是一个计算属性
,通过调用其get()
获取该属性的值
;而在rawValue
的get()
中,rawValue
是Int
类型时默认从0
开始,是String
类型时默认是枚举成员本身
的字符串:
那么当类型为String
时,get()
中构建的字符串存放
在哪里呢?
可知:隐式rawValue字符串
在编译过程
中就已经存放在MachOView
文件中的__Text,__cstring
中,且通过字符串的地址可知占用的是一段连续的内存空间
。
-
枚举
变量
和rawValue
的区别
print(WEEK.THU) //THU
print(WEEK.THU.rawValue) //THU
在这里,虽然打印出来的都是THU
,但需要区分的是WEEK.THU
是WEEK
类型的,而WEEK.THU.rawValue
是String
类型的。
-
枚举中
init?( )
- 先来看看什么情况下才会
调用
枚举的初始化
方法?
可知只有通过WEEK(rawValue:)
这种方式才会调用到init()
方法。
- 分析枚举的初始化方法:
_allocateUninitializedArray
:创建一个元组
第一个元素:与枚举个数大小一样的数组
,用于存储枚举中的rawValue
,在本例中是StaticString
--->Array<StaticString>
第二个元素:数组的首地址
--->BuildIn.RawPointer
_findStringSwitchCase
:查找指定枚举值
在数组中的位置
,返回index
。
从0
到count-1
依次与index
作比较:
- 如果
相等
则构建
对应的枚举
- 如果
不相等
则构建一个Optional.none!enumelt
的枚举
-
关联值
enum Shape {
case circle(radius:Double)
case rectangle(length:Int, width:Double, height:Int)
}
// 创建枚举的关联值
var shape = Shape.circle(radius: 3.00)
// 重新分配关联值
shape = Shape.circle(radius: 2.0)
此时的枚举值
不再有rawValue
,也没必要(rawValue是单个值),而关联值
可以是一组值
。
通过SIL
也可以看出:enum
中不
再有初始化
方法以及计算属性rawValue
。
关联值的标签可省略
,只写类型(不推荐,可读性差
),如:
enum Shape {
case circle(Double)
case rectangle(Int, Double, Int)
}
-
枚举的用法:模式匹配
- 简单用法
enum WEEK : String {
case MON
case TUE
case WED
case THU
case FRI
case STA
case SUN
}
var currentDay : WEEK = WEEK.SUN
var str : String
switch currentDay {
case .STA, .SUN:
str = "Happy Day"
default:
str = "Sad Day"
}
SIL
的实现:通过匹配case
来做相应的代码跳转。
2.复杂用法:匹配关联值
可以通过SIL文件知道:
-
case let .circle(radius):
中的let
表示关联值
是一个常量
,不可被修改;也可换一种写法case .circle(let radius):
。 -
case .rectangle(let length, var width) :
中var width
表示width
是一个变量
,可以被修改;如果关联值width
用不到则可以用_
代替,即case .rectangle(let length, _) :
。 - 若只想匹配单个
case
可以:
if case let Shape.circle(radius) = shape {
tempValue = radius
}
- 如果只关心
不同的case
的相同关联值
,可以这样写:
enum Shape {
case circle(radius:Double)
case rectangle(length:Double, width:Double)
case square(length:Double, width:Double)
}
var rectangle = Shape.rectangle(length:5, width: 3)
var square = Shape.square(length: 9, width: 5)
var tempValue : Double
switch square {
case let .rectangle (5, x), let .square(x, 5):
tempValue = x
default :
tempValue = 0.0
}
// 若switch rectangle {..}则tempValue=3
// 若switch square {..}则tempValue=9
还可以使用通配符
的方式:
case let .rectangle (_, x), let .square(x, _):
print(x)
// 若switch rectangle {..}则 3
// 若switch square {..}则 9
//或者
case let .rectangle (x, y), let .square(y, x):
print(x,y)
// 若switch rectangle {..}则 (5,3)
// 若switch square {..}则 (5,9)
底层实现还是通过匹配case
,匹配成功
后取出元组中x
所在的元素,将该元素
赋值给x
,再将元素值
赋值给tempValue
:
-
枚举的嵌套
- 枚举中嵌套枚举
enum CombineDirect {
enum BaseDirect {
case up
case down
case left
case right
}
case leftUp(direct1:BaseDirect, direct2:BaseDirect)
case rightUp(direct1:BaseDirect, direct2:BaseDirect)
case leftDown(direct1:BaseDirect, direct2:BaseDirect)
case rightDown(direct1:BaseDirect, direct2:BaseDirect)
}
var direct = CombineDirect.leftDown(direct1: .left, direct2: .right)
- 结构体中嵌套枚举
struct Skill {
enum Direct {
case up
case down
case left
case right
}
var direct : Direct
func launchSkill() {
switch direct {
case .left, .right:
print("控制方向")
case .up, .down:
print("移动距离")
}
}
}
-
枚举中包含属性
枚举本身是值
类型,只能包含计算
属性(只有方法,不存储在enum中)和类型
属性(也不存储在enum中),不
能包含存储
属性。
注意:结构体
可以有存储
属性,结构体大小就是存储属性
的大小。
-
枚举中包含方法
enum WEEK : Int {
case MON
case TUE
case WED
case THU
case FRI
case STA
case SUN
func nextDay()-> WEEK{
switch self {
case .SUN:
return .MON
default:
return WEEK(rawValue: self.rawValue + 1) ?? self
}
}
}
-
迭代枚举
如果需要迭代枚举中的所有值时,需要自定义的枚举遵守CaseIterable
协议,通过获取enum的allCases
属性获取所有值:
enum FlowerType: CaseIterable {
case Rose
case Orchid
case Peony
}
let numOfFlowerType = FlowerType.allCases.count
for flower in FlowerType.allCases {
print(flower)
}
//Rose
//Orchid
//Peony
-
枚举中可使用协议
protocol CustomDesc {
var description : String { get }
}
enum FlowerType: CustomDesc {
case Rose
case Orchid
case Peony
var description: String {
switch self {
case .Rose:
return "Rose"
case .Orchid:
return "Orchid"
case .Peony:
return "Peony"
}
}
}
-
枚举可扩展
枚举通过扩展
将case
(放在枚举中)和方法
(放在枚举的扩展中)分离
:
enum FlowerType {
case Rose
case Orchid
case Peony
}
extension FlowerType {
func introduced() -> String {
switch self {
case .Rose:
return "Rose"
case .Orchid:
return "Orchid"
case .Peony:
return "Peony"
}
}
}
-
枚举可使用泛型
枚举通过泛型参数
定义以适应枚举中的关联值
(可有多个泛型参数),拿Swift标准库中的Optional
类型为例:
enum Optional<Wrapped> {
case none
case some(Wrapped)
}
let aValue = Optional<Int>.some(5)
let noValue = Optional<Int>.none
if noValue == Optional.none { print("No value")
-
枚举的大小
1.只有一个case的简单枚举(其实无意义):
enum test {
case a
}
print(MemoryLayout<test>.size) //0
print(MemoryLayout<test>.stride) // 1
- 有多个case的
enum test {
case a
case b
case c
case d
}
print(MemoryLayout<test>.size) // 1
print(MemoryLayout<test>.stride) // 1
enum
其实就是以1字节
的长度存储在内存
中即UInt8
,当case个数
超过UInt8的最大值255
个时,编译器自动将enum的内存大小扩
为UInt16
。也可在汇编模式下看出:每次移动1
个字节。
总结:原始值的enum大小
取决于case的数量
,与rawValue
的类型
无关,case超不过255个就是 UInt8
--->1字节,如果超过则自动升级成UInt16
。
- 有
关联值
的枚举:大小取决于case中最大内存
的大小以及字节对齐
PS:是否+1还没弄透彻,下次弄明白了再补上...
,这里先记录一下自测总结出来的结果,可能有误...(可略过
)
猜想1: enum
中除
去占最大
内存的case
外:
有占大于等于最大关联值类型a(>8视为8,<8就是a本身)
的case的话,size就需要在对齐基础上+1
(case的大小);
小于最大关联值类型a
字节则不
需要+1
。
如
enum Shape {
case circle(radius:UInt8) //1
case rectangle(length:UInt8, width:Int, height:UInt16) // 1 8 2
case square(width:Int32, height:Int32) // 4 4
} // size : 19
enum Shape {
case circle(radius:UInt8)
case rectangle(length:UInt8, width:Int, height:UInt16)
case square(width:UInt8, height:UInt16)
} // size : 18
size:除去最大的rectangle
(字节对齐的原则上其大小为8 + 8 + 2 = 18),circle
和square
中只要任一个所占内存大于等于enum中的最大类型(这里所有的case中最大的是Int为8字节),该enum的size
大小都需要在对齐基础
上+ 1
(case的大小);
这里circle只占了1个字节,而在上面的enum中square占4 + 4 等于8字节,所以需要+1 = 19,下面的enum中square占1 + 2 = 3小于8字节,不需要+1。
猜想2: case数量>1的前提下, 最大case只有一个关联值时始终+1。
stride
:为了字节对齐
(空间换取时间,提高效率),需要将实际大小
补齐到最大
所占内存大小(这里是Int-->8)的倍数
,所以19补齐成8的倍数即3 * 8 = 24
- 枚举嵌套枚举的大小
比较特殊
:取决于内层枚举的大小
及字节对齐
5.嵌套枚举的结构体
的大小 :取决于存储属性
的内存大小(有没有方法
都一样,因为方法不
存在结构体
中)
有存储属性时size为1、stride为1
无存储属性时size为0、stride为1 (空结构体也是size为0、stride为1 )
- 区分
内存对齐
和字节对齐
:
内存对齐
:64位下8字节对齐,分配对象
时用到内存对齐。
字节对齐
:对齐的目的就是地址要从偶地址
开始,成员变量的起始位
要从该变量内存大小的倍数
开始。
下面两个结构体
,不同类型的成员变量交换位置
都会导致结构体的内存
大小不一致
。
struct A {
var height : Double //8
var count : UInt16 //2
var age : UInt8 //1
}
print(MemoryLayout<A>.size) //11
print(MemoryLayout<A>.stride) //16
和
struct B {
var height : Double //8
var age : UInt8 //1
var count : UInt16 //2
}
print(MemoryLayout<B>.size) //12
print(MemoryLayout<B>.stride) //16
OC的结构体内存对齐规则如下:
struct的第一个数据成员要从偏移量offset为0的位置开始,后面的其他成员的起始的位置要从该成员类型的字节大小(Swift中>8的视为8)的整数倍开始
步长是最大成员类型(Swift中>8的视为8)的整数倍
若一个结构体包含另一个结构体的成员,结构体成员要从自身结构体中最大类型(Swift中>8的视为8)的整数倍开始
-
indirect关键字
- 使用场景:用
递归
的方式表达
想要的数据结构
上面图片中是一个递归枚举
,若不用indirect
关键字声明编译器会报错
,所以下面case
需要用indirect
关键字声明:
原因:普通枚举
的大小
在编译时期就确定
好的,而这里的递归枚举
的大小
在编译时是未知
的,所以需要用indirect
关键字来说明需要在堆上
分配一块内存空间来存放,当前case
会使用引用类型
存储。
- 本质:在
堆
上分配一块内存
,存储一个指向case的值
的地址
定义一个简单的递归枚举变量,分析SIL
中indirect
关键字到底做了些什么事情?
var list = List<Int>.node(4, List<Int>.end)
// main
sil @main : $@convention(c) (Int32, UnsafeMutablePointer<Optional<UnsafeMutablePointer<Int8>>>) -> Int32 {
bb0(%0 : $Int32, %1 : $UnsafeMutablePointer<Optional<UnsafeMutablePointer<Int8>>>):
alloc_global @main.list : main.List<Swift.Int> // id: %2
%3 = global_addr @main.list : main.List<Swift.Int> : $*List<Int> // user: %16
%4 = metatype $@thin List<Int>.Type
// 构建Int类型的值4
%5 = integer_literal $Builtin.Int64, 4 // user: %6
%6 = struct $Int (%5 : $Builtin.Int64) // user: %13
%7 = metatype $@thin List<Int>.Type
%8 = enum $List<Int>, #List.end!enumelt // user: %14
// 分配堆空间存储metadata、refCount、value(List<Int>.node(T, List<Int>)这个case的值(是一个元组))
%9 = alloc_box $<τ_0_0> { var (τ_0_0, List<τ_0_0>) } <Int> // users: %15, %10
// 取出%9(类似对象)里面value的地址 *(Int, List<Int>)
%10 = project_box %9 : $<τ_0_0> { var (τ_0_0, List<τ_0_0>) } <Int>, 0 // users: %12, %11
// 第一个元素的地址 *Int
%11 = tuple_element_addr %10 : $*(Int, List<Int>), 0 // user: %13
// 第二个元素的地址 *List<Int>
%12 = tuple_element_addr %10 : $*(Int, List<Int>), 1 // user: %14
// 将4存入元组中第一个元素的地址里
store %6 to %11 : $*Int // id: %13
// 将List<Int>.end存入元组中第二个元素的地址里
store %8 to %12 : $*List<Int> // id: %14
// 构建一个枚举 List<Int>.node %9--->List<Int>.node(4, List<Int>.end)
%15 = enum $List<Int>, #List.node!enumelt, %9 : $<τ_0_0> { var (τ_0_0, List<τ_0_0>) } <Int> // user: %16
store %15 to %3 : $*List<Int> // id: %16
%17 = integer_literal $Builtin.Int32, 0 // user: %18
%18 = struct $Int32 (%17 : $Builtin.Int32) // user: %19
return %18 : $Int32 // id: %19
} // end sil function 'main'
alloc_box
:在堆
空间上分配
了内存
区域存放
T类型的value
,box相当于在value外面包裹了一层;project_box
:取出来的是value的地址
;可通过断点看到调用了swift_allocObject
:
通过上面SIL分析可知:indirect
关键字的本质
就是在堆
上分配一块内存
来存储一个引用地址
,该地址中存放的是被indirect修饰的case
的值
。
-
indirect
关键字修饰enum
:表明整个enum
类型都是以引用类型
来存储。
先看看未
加indirect
修饰enum
时,其case
的内存结构:case
里面直接存放
的是关联值
9;
下面是加indirect
修饰enum
时,其case
的内存结构:case
里面存放
的是一个引用地址
。
-
Swift和OC枚举混编
- OC访问Swift中的枚举
- enum要用
@objc
修饰 - 必须将
rawValue
的类型声明成Int
类型(因为OC
中的枚举就是的整型
值)
@objc enum Week : Int {
case MON
case TUE
case WED
case THU
case FRI
case STA
case SUN
}
然后在OC-Swift.h桥接文件
中,该enum
就已存在:
typedef SWIFT_ENUM(NSInteger, Week, closed) {
WeekMON = 0,
WeekTUE = 1,
WeekWED = 2,
WeekTHU = 3,
WeekFRI = 4,
WeekSTA = 5,
WeekSUN = 6,
};
在OC
文件中就可以直接使用
:
- OC访问String类型的enum
// .swift文件中封装String类型的enum
@objc class Week : NSObject {
@objc enum WeekInt : Int {
case MON, TUE, WED, THU, FRI, STA ,SUN
var string : String {
return Week.getName(weekValue: self)
}
}
@objc class func getName(weekValue:WeekInt)->String {
switch weekValue {
case .MON: return "MON"
case .TUE: return "TUE"
case .WED: return "WED"
case .THU: return "THU"
case .FRI: return "FRI"
case .STA: return "STA"
case .SUN: return "SUN"
}
}
}
// OC-Swift.h桥接文件
enum WeekInt : NSInteger;
@class NSString;
SWIFT_CLASS("_TtC8YYOCTest4Week")
@interface Week : NSObject
+ (NSString * _Nonnull)getNameWithWeekValue:(enum WeekInt)weekValue SWIFT_WARN_UNUSED_RESULT;
- (nonnull instancetype)init OBJC_DESIGNATED_INITIALIZER;
@end
typedef SWIFT_ENUM(NSInteger, WeekInt, closed) {
WeekIntMON = 0,
WeekIntTUE = 1,
WeekIntWED = 2,
WeekIntTHU = 3,
WeekIntFRI = 4,
WeekIntSTA = 5,
WeekIntSUN = 6,
};
// OC中调用
NSString *weekStr = [Week getNameWithWeekValue:WeekIntFRI];
NSLog(@"%@", weekStr); // FRI
// Swift中调用
var weekStr = Week.WeekInt.STA.string
print(weekStr) //STA
- Swift访问OC中的枚举
OC中的枚举会被自动转换
成Swift的enum。
1.typedef NS_ENUM
方式声明的枚举
//OC .h文件中定义的枚举
typedef NS_ENUM(NSInteger, YYSTATE){
Invalid = -1,
Failed,
Success
};
// 自动转换成Swift的枚举:(在系统自动生成的Swift文件中)
public enum YYSTATE : Int {
case Invalid = -1
case Failed = 0
case Success = 1
}
// .swift文件中使用enum:
var state = YYSTATE.Success
print(state.rawValue) // 1
//转换后的enum的大小与步长:
print(MemoryLayout<YYSTATE>.size) //8
print(MemoryLayout<YYSTATE>.stride) //8
-
NS_ENUM
方式声明的枚举
// OC .h文件中定义枚举
NS_ENUM(NSInteger, YYSTATE){
Invalid = -1,
Failed,
Success
};
//自动转换后的枚举:
public var YYSTATE: YYSTATE
public enum YYSTATE : Int {
case Invalid = -1
case Failed = 0
case Success = 1
}
// .swift中使用枚举:
var state = YYSTATE.Success
print(state.rawValue) // 1
//转换后的enum的大小与步长:
print(MemoryLayout<YYSTATE>.size) //8
print(MemoryLayout<YYSTATE>.stride) //8
-
typedef enum
方式声明的枚举
// .h中定义枚举
typedef enum {
YYSTATEInvalid = -1,
YYSTATEFailed,
YYSTATESuccess
}YYSTATE;
//自动转换后的枚举:
public struct YYSTATE : Equatable, RawRepresentable {
public init(_ rawValue: Int32)
public init(rawValue: Int32)
public var rawValue: Int32
}
//.swift中使用枚举:
var state = YYSTATESuccess
print(state.rawValue) //1
//转换后的enum的大小与步长:
print(MemoryLayout<YYSTATE>.size) //4
print(MemoryLayout<YYSTATE>.stride) //4