Swift基礎(chǔ)語(yǔ)法文章匯總

本文簡(jiǎn)單介紹Swift對(duì)內(nèi)存的一些特有操作，比如閉包的循環(huán)引用，以及逃逸閉包。Swift為了訪問(wèn)的安全，還增加了訪問(wèn)沖突檢查。

主要內(nèi)容：

1. 弱引用
2. 循環(huán)引用
3. 逃逸閉包
4. 訪問(wèn)沖突

1. 內(nèi)存管理

跟OC一樣，Swift也是采取基于引用計(jì)數(shù)的ARC內(nèi)存管理方案（針對(duì)堆空間），Swift的ARC中有3種引用。

Swift的引用種類.png

2. 弱引用

/*
 1、弱引用
 */
protocol Livable : AnyObject {}
class Person {}

weak var p0: Person?
weak var p1: AnyObject?
weak var p2: Livable?

unowned var p10: Person?
unowned var p11: AnyObject?
unowned var p12: Livable?

說(shuō)明：

• weak、unowned只能用在類實(shí)例上面
• 因?yàn)閣eak可以設(shè)置為nil，所以必須用可選項(xiàng)
• 會(huì)發(fā)生改變，所以需要用var

3. 循環(huán)引用

循環(huán)引用就是兩個(gè)對(duì)象相互持有，無(wú)法釋放會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏，和OC一樣，所以重點(diǎn)看一下閉包的循環(huán)引用，其實(shí)也就和block一樣

循環(huán)引用的解決：weak、unowned 都能解決循環(huán)引用的問(wèn)題，unowned 要比 weak 少一些性能消耗，在生命周期中可能會(huì)變?yōu)?nil 的使用 weak，初始化賦值后再也不會(huì)變?yōu)?nil 的使用unowned

3.1 方法閉包的循環(huán)引用

p調(diào)用fn，fn的閉包內(nèi)引用了p，所以就造成了循環(huán)引用
循環(huán)引用：

/*
 2、閉包的循環(huán)引用
 */
class Person {
    var fn: (() -> ())?
    func run() { print("run") }
    deinit { print("deinit") }
}
func test() {
    let p = Person()
    p.fn = { p.run() }
}
test()

解決：

class Person {
    var fn: (() -> ())?
    func run() { print("run") }
    deinit { print("deinit") }
}
func test() {
    let p = Person()
    p.fn = {
        [weak p] in
        p?.run()
    }
}
test()

說(shuō)明：
1、注意設(shè)置弱引用格式
2、弱引用就有可能是nil，所以必須是可選項(xiàng)，而可選項(xiàng)就需要使用？來(lái)自動(dòng)解包，此處不要用!方式，否則nil仍然調(diào)用run()崩潰
3、注意這種格式，這個(gè)是閉包的寫法，所以有in，[weak p]是捕獲列表，而不是參數(shù)列表。如果需要傳入?yún)?shù)后面還要加(age)

3.2 屬性閉包的循環(huán)引用

循環(huán)引用：

class Person {
    lazy var fn: (() -> ()) = {
        [weak self] in
        self?.run()
    }
    func run() { print("run") }
    deinit { print("deinit") }
}
func test() {
    let p = Person()
    p.fn()
}
test()

說(shuō)明：
1、lazy的時(shí)候，會(huì)在調(diào)用fn屬性時(shí)才會(huì)調(diào)會(huì)初始化fn
2、在這個(gè)閉包表達(dá)式中，這里的self.run()中self是必須要寫的，編譯器想讓開發(fā)者可以更清楚的知道這里使用了self，以此知道這里強(qiáng)引用了self
3、為了解決強(qiáng)引用，使用weak進(jìn)行弱引用設(shè)置一下

不產(chǎn)生循環(huán)引用：

class Person {
    var age: Int = 0
    lazy var getAge: Int = {
        self.age
    }()
    deinit { print("deinit") }
}

說(shuō)明：

4. 逃逸閉包

非逃逸閉包、逃逸閉包，一般都是當(dāng)做參數(shù)傳遞給函數(shù)

4.1 非逃逸閉包

閉包調(diào)用發(fā)生在函數(shù)結(jié)束前，閉包調(diào)用在函數(shù)作用域內(nèi)

/*
 3、逃逸閉包
 */
 //非逃逸閉包
import Dispatch
typealias Fn = () -> ()
// fn是非逃逸閉包
func test1(_ fn: Fn) { fn() }

4.2 逃逸閉包

代碼：

class Person {
    var fn: Fn
    // fn是逃逸閉包
    init(fn: @escaping Fn) {
        self.fn = fn
    }
    func run() {
        // DispatchQueue.global().async也是一個(gè)逃逸閉包
        // 它用到了實(shí)例成員（屬性、方法），編譯器會(huì)強(qiáng)制要求明確寫出self
        DispatchQueue.global().async {
            self.fn()
        }
    }
}

說(shuō)明：

• 很明顯都是逃逸閉包，因?yàn)椴辉诤瘮?shù)內(nèi)執(zhí)行完成
• 這個(gè)async本身就是一個(gè)閉包，所以也必須使用self來(lái)調(diào)用
• 閉包有可能在函數(shù)結(jié)束后調(diào)用，閉包調(diào)用逃離了函數(shù)的作用域，需要通過(guò)@escaping聲明

逃逸閉包不可以捕獲inout參數(shù)

逃逸閉包使用注意點(diǎn).png

說(shuō)明：
1、非逃逸閉包可以捕獲inout參數(shù)
2、other2雖然本身是非逃逸閉包，但是可以強(qiáng)制設(shè)置成逃逸閉包
3、逃逸閉包不能捕獲inout參數(shù)，會(huì)報(bào)錯(cuò)
4、因?yàn)樘右蓍]包的調(diào)用時(shí)機(jī)無(wú)法確定，無(wú)法修改捕獲的外界的值。

5. 訪問(wèn)沖突

Swift對(duì)于可能會(huì)發(fā)生讀取沖突的編碼錯(cuò)誤會(huì)進(jìn)行編譯報(bào)錯(cuò)

內(nèi)存訪問(wèn)沖突會(huì)在兩個(gè)訪問(wèn)滿足下列條件時(shí)發(fā)生
條件：

1. 至少一個(gè)是寫入操作
2. 它們?cè)L問(wèn)的是同一塊內(nèi)存
3. 它們的訪問(wèn)時(shí)間重疊（比如在同一個(gè)函數(shù)體內(nèi)）

內(nèi)存訪問(wèn)沖突：

/*
 4、內(nèi)存訪問(wèn)沖突
 */
// 存在內(nèi)存訪問(wèn)沖突
// Simultaneous accesses to 0x0, but modification requires exclusive access
var step = 1
func increment(_ num: inout Int) { num += step }
increment(&step)

說(shuō)明：
1、傳入的是step，因此num也是step，他們二者訪問(wèn)的是同一份內(nèi)存
2、step += step 說(shuō)明step在讀取，也在寫入
3、在同一個(gè)函數(shù)內(nèi)進(jìn)行的同一個(gè)操作語(yǔ)句，因此訪問(wèn)時(shí)間重疊

解決沖突：

// 解決內(nèi)存訪問(wèn)沖突
var copyOfStep = step
increment(&copyOfStep)
step = copyOfStep

說(shuō)明：

• 不能同時(shí)操作同一份內(nèi)存
• 其實(shí)只要設(shè)法三個(gè)條件不能同時(shí)滿足就可以解決沖突

基本數(shù)據(jù)類型的沖突

訪問(wèn)沖突示例1.png

說(shuō)明：

• 第二次調(diào)用傳入的是num1，所以在y = sum - x時(shí)會(huì)操作同一份內(nèi)存

組合類型的沖突

訪問(wèn)沖突示例2.png

說(shuō)明：
1、如果操作同一個(gè)類型的不同成員，也會(huì)報(bào)錯(cuò)，整體認(rèn)為是同一份內(nèi)存
2、因此這里的同一份內(nèi)存可以理解為查找該數(shù)據(jù)時(shí)使用的地址（通過(guò)首地址的地址偏移來(lái)查找的）

重疊訪問(wèn)屬性安全的條件：
1、你只訪問(wèn)實(shí)例存儲(chǔ)屬性，不是計(jì)算屬性或者類屬性
2、結(jié)構(gòu)體是局部變量而非全局變量
3、結(jié)構(gòu)體要么沒有被閉包捕獲要么只被非逃逸閉包捕獲

案例：

func balance(_ x: inout Int, _ y: inout Int) {
    let sum = x + y
    x = sum / 2
    y = sum - x
}
struct Player {
    var name: String
    var health: Int
    var energy: Int
    mutating func shareHealth(with teammate: inout Player) {
        balance(&teammate.health, &health)
    }
}
func test() {
    var tulpe = (health: 10, energy: 20)
    balance(&tulpe.health, &tulpe.energy)
    
    var holly = Player(name: "Holly", health: 10, energy: 10)
    balance(&holly.health, &holly.energy)
}
test()

說(shuō)明：

• 放在函數(shù)中，而且訪問(wèn)的是實(shí)例存儲(chǔ)屬性就不會(huì)發(fā)生沖突
• 滿足以上兩個(gè)條件，那么訪問(wèn)的實(shí)例存儲(chǔ)屬性就是在棧中，棧的特點(diǎn)來(lái)說(shuō)是不會(huì)沖突的（生命周期短，作用域只在棧中）