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将Swift中的类型安全信息放入语言中(二)

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Swift中的类型安全信息

Swift是一门类型安全的语言，这意味着编译器会检查代码中的类型错误。这有助于我们在开发过程中及早发现错误，从而避免它们在生产环境中出现。

Swift中的类型安全信息主要包括以下几个方面：

  • 类型注解： 类型注解是我们在代码中指定变量或表达式的类型。例如，以下代码中的变量name被指定为String类型：
var name: String = "John"
  • 类型推断： 类型推断是编译器根据变量或表达式的值自动推断出它的类型。例如，以下代码中的变量age被推断为Int类型：
var age = 30
  • 类型检查： 类型检查是编译器检查代码中是否存在类型错误的过程。例如，以下代码中的错误就会被编译器发现：
var name: String = 30

协变返回类型和逆变参数类型

协变返回类型和逆变参数类型是Swift中泛型编程的两个重要特性。

  • 协变返回类型： 协变返回类型是指泛型函数或方法的返回类型可以是子类型。例如，以下函数的返回类型是Animal，但它也可以返回Dog或Cat等Animal的子类：
func getAnimal() -> Animal {
  // ...
}
  • 逆变参数类型： 逆变参数类型是指泛型函数或方法的参数类型可以是父类型。例如，以下函数的参数类型是Animal，但它可以接受Dog或Cat等Animal的子类作为参数：
func feedAnimal(animal: Animal) {
  // ...
}

协变返回类型和逆变参数类型可以让我们编写出更灵活的泛型代码。例如，我们可以使用协变返回类型来编写一个函数，该函数可以返回任何类型的集合，但我们只能从该集合中读取元素。我们可以使用逆变参数类型来编写一个函数，该函数可以接受任何类型的集合，但我们只能向该集合中写入元素。

类型擦除

类型擦除是泛型代码在运行时的一种优化技术。当编译器遇到泛型代码时，它会将泛型类型擦除为其基类。例如，以下泛型函数map()在编译时会被擦除为以下非泛型函数：

func map<T, U>(_ array: [T], _ transform: (T) -> U) -> [U] {
  // ...
}

// 擦除后的代码：

func map(_ array: [Any], _ transform: (Any) -> Any) -> [Any] {
  // ...
}

类型擦除可以提高泛型代码的性能，因为它减少了编译器需要跟踪的类型信息的数量。但是，类型擦除也有一些缺点，例如，它使得在运行时检查泛型类型的类型变得不可能。

泛型哪里存在

泛型在Swift中无处不在。例如，以下是一些使用泛型的标准库函数：

  • Array
  • Dictionary
  • Set
  • map()
  • filter()
  • reduce()

泛型可以帮助我们编写出更灵活、更可重用的代码。例如，我们可以使用泛型来编写一个排序算法，该算法可以对任何类型的集合进行排序。

静态分派和动态分派

静态分派和动态分派是Swift中两种不同的分派机制。

  • 静态分派： 静态分派是指在编译时确定函数或方法的调用目标。例如，以下代码中的print()函数调用将在编译时被解析为print(_:)函数：
print("Hello, world!")
  • 动态分派： 动态分派是指在运行时确定函数或方法的调用目标。例如，以下代码中的sayHello()函数调用将在运行时被解析为Dog类的sayHello()方法：
let dog = Dog()
dog.sayHello()

静态分派比动态分派更有效，因为编译器可以在编译时确定函数或方法的调用目标。但是，动态分派也有一些优点，例如，它允许我们在运行时改变函数或方法的调用目标。

OC对象的本质

在Objective-C中，对象本质上就是结构体。然而，结构体中的带有Class isa 指针，每个对象中都会包含这个Class isa 这个指针。这个指针占用了8个字节。

Class isa 指针指向对象的类对象。类对象包含了该类所有的信息，例如，类的属性、方法和构造函数。

类方法和实例方法

在Objective-C中，类方法和实例方法是两种不同的方法类型。

  • 类方法： 类方法是属于类本身的方法，而不是属于类的实例。类方法可以使用+符号来声明。例如，以下代码中的sayHello方法就是类方法：
+ (void)sayHello {
  NSLog(@"Hello, world!");
}
  • 实例方法： 实例方法是属于类的实例的方法。实例方法可以使用-符号来声明。例如，以下代码中的sayHello方法就是实例方法：
- (void)sayHello {
  NSLog(@"Hello, world!");
}

协议

协议是Objective-C中的一种类型安全机制。协议定义了一个类或结构体必须遵守的接口。例如，以下协议定义了一个Animal类必须遵守的接口：

@protocol Animal

- (void)sayHello;

@end

OC类型

Objective-C中的类型包括以下几种：

  • 基本类型： 基本类型包括int、float、double、char和void等。
  • 对象类型： 对象类型是指Objective-C中的类和结构体。
  • 指针类型： 指针类型是指指向其他类型的指针。
  • 函数类型： 函数类型是指指向函数的指针。
  • 数组类型： 数组类型是指包含多个相同类型元素的集合。
  • 字典类型： 字典类型是指包含键值对的集合。