类与对象

类（class）是 Swift 组织代码的基石之一。它把数据（属性）和操作这些数据的行为（方法）打包成一个整体，让你用更接近真实世界的方式去描述事物。你前面学过结构体（struct），类和结构体有很多相似之处，但类有一个最关键的身份特征：它是引用类型。这一章我们先把类的基本用法讲清楚，引用语义的深层对比留到第 58 章专门拆解。

1-1 类和对象到底是什么关系

很多初学者会被这两个词绕晕。简单说，类是一张图纸，对象（在 Swift 里更常叫实例，instance）是按图纸盖出来的房子。你先定义好一个类，描述它长什么样、能干什么；然后可以照着它创建很多个独立的对象。

在 Swift 官方书里，类的实例传统上叫 object（对象）。但因为 Swift 的结构体和类功能非常接近，很多语法对两者都通用，所以官方书更习惯用 instance（实例）这个更中性的词。你只要心里明白：平时说的”对象”和”实例”在这里是一回事。

类的最大价值在于封装。比如你要描述一台电视机，它的品牌、尺寸、音量就是数据，换台、调音量就是行为。把这些都放进一个 Television 类里，外面用起来就只看到一个清晰的接口，不用关心内部怎么实现。

1-2 用 class 关键字定义类

定义类的语法和结构体几乎一样，只是把 struct 换成 class，类型名用大驼峰（UpperCamelCase）：

struct Resolution {
    var width = 0
    var height = 0
}
class VideoMode {
    var resolution = Resolution()
    var interlaced = false
    var frameRate = 0.0
    var name: String?
}

这段代码里出现了几个要点。第一，类型名 VideoMode 首字母大写，这是 Swift 的约定，和 String、Int 这类标准类型保持一致。第二，属性名 resolution、frameRate 用小驼峰（lowerCamelCase），用来和类型名区分开。第三，name 是可选类型 String?，它一开始没有值，会自动被赋予 nil，表示”暂时还没名字”。

和很多其他语言不同，Swift 不需要你为类单独写头文件和实现文件。你在同一个文件里把类写完，别人就能直接用。编译器会自动帮你生成对外的接口，这点对新手非常友好。

1-3 什么是实例化

光有类的定义还不够，它只是图纸。要真正用起来，得创建实例。这个过程叫实例化。

Swift 用初始化语法创建实例：写出类型名，后面跟一对空括号。

let someVideoMode = VideoMode()

这里的 VideoMode() 就是调用了初始化器。它会生成一个全新的 VideoMode 对象，里面的属性都被设成默认值。比如 frameRate 是 0.0，interlaced 是 false，name 是 nil。类是怎么保证每个属性都有初始值的、那些空括号背后到底发生了什么，我们在第 64 章初始化器里详细讲。这一章你先记住：要造对象，就写 类型名()。

1-4 用点语法访问属性和方法

创建好实例后，用点语法（dot syntax）访问它的成员。点写在实例名和成员名之间，中间没有空格：

print("宽度是 \(someVideoMode.resolution.width)")
someVideoMode.resolution.width = 1280
someVideoMode.frameRate = 25.0
someVideoMode.name = "1080i"

点语法可以一层层往下钻。上面第一行先拿到 someVideoMode 的 resolution 属性，再拿它的 width。第三行直接给 frameRate 赋了新值。注意只有用 var 声明的属性才能改，用 let 声明的常量属性在实例创建后就不能变了。

访问属性、修改属性，本质上都是通过点语法。方法（也就是类里的函数）也是同样的点语法调用，这一点和第 59 章会专门展开。

1-5 类和结构体有哪些共同点

Swift 刻意让结构体和类承担相似的能力，所以你定义的类能做的事，结构体基本也能做。两者都能：定义存储属性的变量、定义提供功能的方法、用下标语法访问值、写初始化器设置初始状态、通过扩展增加新功能、遵循协议获得标准能力。

正因为能力这么像，初学者常纠结”到底该用哪个”。记住一条总原则：优先用结构体，因为它的值语义更简单、更容易推理；只有当确实需要类独有的能力（比如继承、引用计数）时，才用类。在苹果官方的工程实践里，绝大多数自定义类型其实都是结构体或枚举。

1-6 类独有的四项能力

结构体做不到、只有类才拥有的能力有四条，这也是类存在的理由：

第一是继承（inheritance）。一个类可以继承另一个类的属性、方法和下标，并在此基础上扩展或改写。结构体不能继承，这是类区别于结构体的根本特性。

第二是类型转换（type casting）。你可以在运行时检查某个类实例的具体类型，或者把它当父类来解读。这套机制为多态打底，第 63 章会专门讲。

第三是反初始化（deinit）。类实例在被销毁前，可以执行一段自定义的清理代码，比如关闭文件、释放资源。结构体没有这个机制，因为它是第 66 章的主角。

第四是引用计数（reference counting）。同一个类实例可以被多个常量和变量同时指向。Swift 用自动引用计数（ARC）管理这类内存，第 75 章再深入。结构体是值类型，赋值时会整份拷贝，不存在多个引用指向同一份数据的问题。

1-7 一个容易踩的坑：常量也能改属性

类的引用语义会带来一个反直觉的现象，初学者经常在这里栽跟头。看下面这段代码：

let tenEighty = VideoMode()
tenEighty.frameRate = 25.0

let alsoTenEighty = tenEighty
alsoTenEighty.frameRate = 30.0

print(tenEighty.frameRate)
// 输出 30.0

tenEighty 是用 let 声明的常量，可我们居然改了它的 frameRate。原因就藏在”引用类型”这四个字里：tenEighty 这个常量本身存储的并不是那个 VideoMode 对象，而是指向对象的引用（类似一个地址）。let 锁死的是”引用不能变”，也就是它永远指向同一个对象；至于对象里面的属性，只要属性本身是 var，就能照改不误。

更关键的是，alsoTenEighty = tenEighty 并没有复制出一份新对象，而是让两个常量指向了同一个对象。所以改了 alsoTenEighty.frameRate，tenEighty.frameRate 也跟着变。这正是引用类型和值类型最本质的分水岭。第 58 章我们会把这套差异彻底掰开讲。

1-8 什么时候该用类

说了这么多，给你一个实操判断：如果你需要把东西建模成”一份数据被多方共享、任何一方改动大家都看得到”，比如游戏里的玩家、网络请求管理器、需要继承复用逻辑的业务对象，那就用类。如果只是描述一个独立的值或局部状态，比如坐标、尺寸、配置项，结构体通常更合适。

别一上来就滥用类。Swift 的设计哲学是：能用值类型（struct、enum）解决的，就别用引用类型（class）。当你真正需要继承、需要 deinit 清理、需要多个地方共享同一份可变状态时，类才是那个对的工具。理解了这一点，你后面学继承、初始化、内存管理都会顺很多。