Swift-理解值类型

   <p>在这里，我们要讲讲值类型和写时复制。在 swift 的标准库中，所有的集合类型都使用了写时复制。我们在本篇文章中看一下写时复制如何工作的，并且如何实现它。</p>    <h2>引用类型</h2>    <p>使用 swift 的 Data 和 NSMutableData 作对比</p>    <pre>  <code class="language-swift">var sampleBytes: [UInt8] = [0x0b, 0xad, 0xf0, 0x0d]  let nsData = NSMutableData(bytes: sampleBytes, length: sampleBytes.count)</code></pre>    <p>在这里，我们使用了 let 来修饰 nsData 变量，但是因为 NSMutableData 是一个引用类型，swift 的 let/var 关键字不能控制它。对于引用类型，let 只能保证 nsData 不被指向其他实例，但是我们可以修改他：</p>    <pre>  <code class="language-swift">nsData.append(sampleBytes, length: sampleBytes.count)</code></pre>    <p>因为我们操作的是一个对象，在以下例子中，两个对象都会发生改变：</p>    <pre>  <code class="language-swift">// 两者都指向同一个对象，所以都改变了  let nsOtherData = nsData  nsData.append(sampleBytes, length: sampleBytes.count)</code></pre>    <p>如果不希望 nsOtherData 也随之改变，可以使用 mutableCopy</p>    <pre>  <code class="language-swift">// 这样 nsOtherData 就不会改变  let nsOtherData = nsData.mutableCopy() as! NSMutableData  nsData.append(sampleBytes, length: sampleBytes.count)</code></pre>    <h2>值类型</h2>    <p>现在我们看一下 Data 类型，这是一个结构体</p>    <pre>  <code class="language-swift">let data = Data(bytes: sampleBytes, count: sampleBytes.count)</code></pre>    <p>这里我们使用了 let 修饰，这样就不能修改 data 的值，除非将他设置为 var。并且将 data 赋值给别的变量，修改变量也不会影响 data。</p>    <p>值类型和引用类型之间的差异在于，当你将一个值类型赋值给别的变量或者作为函数参数时，只是对值进行了赋值。但是将引用类型分配给其他变量时，只会创建指向内存中同一个对象的第二个引用。</p>    <p>当我们创建一个副本时，结构体被逐个复制。但是这不意味着 Data 的值直接被复制过去，因为 Data 有一个内部的内存引用。当结构体被复制时，只是引用被复制给新值。只有当复制的变量值改变时，才会将值复制过去。</p>    <h2>实现写时复制</h2>    <p>在这里我们将实现一个很简单的结构体版本，来更好的理解写时复制</p>    <pre>  <code class="language-swift">struct MyData {      var data = NSMutableData()        mutating func append(_ bytes: [UInt8]) {          data.append(bytes, length: bytes.count)      }  }</code></pre>    <p>接下来看看结果如何</p>    <pre>  <code class="language-swift">var data = MyData()  var copy = data  data.append(sampleBytes)</code></pre>    <p>Copy 还是被改变了，这是因为在结构体复制时，将引用复制了过去，这个引用指向了实际的值，所以 copy 还是被改变，以下代码就可以修复这个问题</p>    <pre>  <code class="language-swift">struct MyData {      var data = NSMutableData()        mutating func append(_ bytes: [UInt8]) {          print("making a copy")          data = data.mutableCopy() as! NSMutableData          data.append(bytes, length: bytes.count)      }  }</code></pre>    <p>现在 copy 的值不会被改变了，接下来重构一下结构体，更加优雅点：</p>    <pre>  <code class="language-swift">struct MyData {      var data = NSMutableData()      var dataForWriting: NSMutableData {          mutating get {              print("making a copy")              data = data.mutableCopy() as! NSMutableData              return data          }      }        mutating func append(_ bytes: [UInt8]) {          dataForWriting.append(bytes, length: bytes.count)      }  }</code></pre>    <h2>让写时复制更高效</h2>    <p>目前的做法是很幼稚的，我们会在每次 append 的时候都去复制，而不去管我们是这个对象的唯一拥有者，例如以下代码：</p>    <pre>  <code class="language-swift">for _ in 0..<10 {      data.append(sampleBytes)  }  // This prints:  // making a copy  // making a copy  // making a copy  // making a copy  // making a copy  // making a copy  // making a copy  // making a copy  // making a copy  // making a copy</code></pre>    <p>以上代码在理想情况下应该只 copy 一次，想这样做的话也很简单，使用 isKnownUniquelyReferenced 方法，这个方法可以判断传入的参数是否已经有一个强引用</p>    <pre>  <code class="language-swift">struct MyData {      var dataForWriting: NSMutableData {          mutating get {              if isKnownUniquelyReferenced(&data) {                  return data              }              print("making a copy")              data = data.mutableCopy() as! NSMutableData              return data          }      }  }</code></pre>    <p>但是上面的代码还是没有起效的，因为 isKnownUniquelyReferenced 只适用于 swift 对象，现在我们来将 NSMutableData 包装为 swift 对象：</p>    <pre>  <code class="language-swift">final class Box<A> {      // 使用这个常量      let unbox: A      init(_ value: A) {          unbox = value      }  }  struct MyData {      var data = Box(NSMutableData())      var dataForWriting: NSMutableData {          mutating get {              if isKnownUniquelyReferenced(&data) {                  return data.unbox              }              print("making a copy")              data = Box(data.unbox.mutableCopy() as! NSMutableData)              return data.unbox          }      }        mutating func append(_ bytes: [UInt8]) {          dataForWriting.append(bytes, length: bytes.count)      }  }</code></pre>    <p>现在我们再去进行之前的遍历操作会发现只复制了一次，有点类似 lazy</p>    <h2>写时复制也不是时时起效</h2>    <pre>  <code class="language-swift">(0..<10).reduce(data) { result, _ in      var copy = result      copy.append(sampleBytes)      return copy  }</code></pre>    <p>上面的写法会 copy10次，所以写时复制也不是万能的，但是一般情况下不会出现这种问题。</p>    <p>上面 reduce 内部做了什么？</p>    <ul>     <li>(0..<10) 代表了闭包会进行10次</li>     <li>接受了一个初始值参数，并将这个初始值作为第一次遍历的 result 的值</li>     <li>返回的 copy 作为下一次循环的 result 值</li>    </ul>    <p> </p>    <p> </p>    <p>来自：http://www.jianshu.com/p/2adbcc8b6389</p>    <p> </p>