类与结构体的区别

第 55 章提过，类和结构体能力高度重合，但类多出了继承、类型转换、反初始化、引用计数四项本领。可决定你日常选型的关键，其实藏在更深的一层：结构体是值类型（value type），类是引用类型（reference type）。这一字之差，决定了赋值、传参、比较时的全部行为。

1-1 值类型：赋值即拷贝

值类型的特点是，当它被赋给变量、被当作参数传进函数时，会发生一次完整的拷贝。Swift 里所有基础类型——整数、浮点、布尔、字符串、数组、字典——背后都是结构体，也就是说它们都是值类型。你自己定义的结构体和枚举，自然也是值类型。

struct Resolution {
    var width = 0
    var height = 0
}
let hd = Resolution(width: 1920, height: 1080)
var cinema = hd
cinema.width = 2048
print(hd.width)      // 1920，原值没动
print(cinema.width)  // 2048

cinema = hd 这一刻，系统把 hd 里的数值整份复制了一份给 cinema。之后改 cinema.width，只是动了那份拷贝，hd 毫发无损。你脑海里可以把它想成”复印文件”：两份互不影响。

枚举也是值类型，行为完全一样。把当前值赋给另一个变量时，拿到的是副本，原值怎么变都不波及它。

1-2 引用类型：赋值即共享

类不一样。赋值或传参时，它不拷贝对象，而是让新变量也指向同一个对象。

class VideoMode {
    var frameRate = 0.0
}
let tenEighty = VideoMode()
tenEighty.frameRate = 25.0
let alsoTenEighty = tenEighty
alsoTenEighty.frameRate = 30.0
print(tenEighty.frameRate)  // 30.0

alsoTenEighty 和 tenEighty 只是同一个 VideoMode 对象的两个名字。改其中一个，另一个看得到，因为它们背后是同一份数据。这更像”共享一份在线文档的链接”：谁改了，大家都看到新内容。

顺带一提，正因类的实例是共享的，当一个对象在你的代码里被多处引用时，推理”谁改了它”会更费脑。值类型则简单得多：和同一份值打交道的地方都挨在一起，不容易出意外。这也是官方建议优先用结构体的核心原因。

1-3 一个反直觉的细节：let 常量

引用类型带来一个坑：即便用 let 声明常量，也能改它内部的 var 属性。因为 let 锁死的是”引用”（指向哪个对象），不是对象内部。

let fixed = VideoMode()
fixed.frameRate = 60  // 合法，改的是对象内部

而结构体若是被 let 常量持有，连内部的 var 属性都改不了（第 56 章讲过）。记住这条对照，能帮你避开不少编译报错。

1-4 成员初始化器的有无

结构体有个类没有的便利：只要你没自己写初始化器，编译器会自动送你一个成员初始化器（memberwise initializer），可以按名字逐一传参。

let vga = Resolution(width: 640, height: 480)

类可没这待遇。类的实例不会自动获得成员初始化器，你得自己写初始化器来设定属性初值（第 64 章会系统讲）。这种差异源于类有继承链，自动生成的初始化器容易漏掉父类的责任，所以 Swift 把选择权交给你。

1-5 同一性运算符 ===

因为类是引用类型，可能出现多个变量指向同一个实例。有时你想确认”这俩到底是不是同一个对象”，就得用同一性运算符（identity operators）：===（完全同一）和 !==（不完全同一）。

if tenEighty === alsoTenEighty {
    print("它们指向同一个 VideoMode 实例")
}

务必分清 === 和 ==。=== 问的是”是不是内存里同一个对象”；== 问的是”两个对象的值是否相等”。结构体没这概念，因为赋值时它就拷贝了，永远不存在”两个变量指向同一份”的情况，所以结构体用 == 比较值即可，不能用 ===。要注意：你自己的类型若想支持 ==，得自己去实现相等判断（第 79 章讲 Equatable）。

1-6 和 C 系指针的区别

如果你写过 C/C++/Objective-C，可能会联想到指针。Swift 里指向引用类型实例的常量或变量，确实有点像指针，但它不是直接指向内存地址的那个裸指针，也不用什么星号 * 来声明。它就像普通变量一样写，系统替你管理引用关系。真要直接和内存打交道时，标准库也提供了专门的指针与缓冲区类型，但日常开发基本用不到。

1-7 到底该用哪个

苹果官方给的准则很明确：优先用结构体，因为它好推理、不易错；只有确实需要类独有能力时才用类。具体来说，下面这些情况倾向用类：需要继承复用另一套逻辑、需要在销毁时做清理（deinit）、需要多个地方共享同一份可变状态、需要靠类型转换在运行时判断具体类型。

反之，下面这些用结构体更香：描述一个独立的值（坐标、尺寸、区间）、只是临时装一组数据、不打算被继承、希望赋值后各份数据互不干扰。Swift 标准库里连 String、Array、Dictionary 都选了结构体，可见官方对值类型的偏爱。把”值语义优先”刻进习惯，你的代码会更稳、更好懂。

1-8 值类型与引用类型的性能账

选值类型不只是语义偏好，也有性能考量。值类型（结构体、枚举）在赋值时拷贝，但 Swift 对数组、字典、字符串做了写时复制（copy-on-write）优化：多个副本先共享同一块内存，只有其中一个被修改时才真正拷贝。所以你不用担心”每次赋值都深拷贝一大块数据”拖慢程序。类因为是共享引用，天然没有拷贝成本，但代价是到处都可能改同一份数据，推理更难、还引出循环引用等内存问题。

日常选型可以这样记：默认结构体，简单安全；当你确实需要共享可变状态或用继承，才换类。很多 Swift 老手的项目里，类只占很小一部分。别因为”类听起来更面向对象”就滥用它——Swift 的面向对象更多是通过协议和值类型来表达的。还有个细节：值类型的拷贝是”语义上的拷贝”，从代码角度看就像两份独立数据，至于底层是否真的复制了内存，标准库替你优化好了，你不必操心。这种”看起来像拷贝、必要时才拷贝”的设计，正好兼顾了值语义的安全和性能。