swift 类、结构体、属性和方法

/*
 结构体和枚举是值类型，类是引用类型
 
 Swift 中结构体和类有很多共同点。两者都可以：
     定义属性用于存储值
     定义方法用于提供功能
     定义下标操作用于通过下标语法访问它们的值
     定义构造器用于设置初始值
     通过扩展以增加默认实现之外的功能
     遵循协议以提供某种标准功能
 
 与结构体相比，类还有如下的附加功能：
     继承允许一个类继承另一个类的特征
     类型转换允许在运行时检查和解释一个类实例的类型
     析构器允许一个类实例释放任何其所被分配的资源
     引用计数允许对一个类的多次引用
 
 
 建议：
    类支持的附加功能是以增加复杂性为代价的。作为一般准则，优先使用结构体，因为它们更容易理解，仅在适当或必要时才使用类，实际上，这意味着你的大多数自定义数据类型都会是结构体和枚举
 
 
 
 定义：
 
 struct SomeStructure {
     // 在这里定义结构体
 }
 class SomeClass {
     // 在这里定义类
 }
 */

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

/*
 属性访问： 使用 . 修饰符
 
 swift 判断是否是同一个对象的方法是使用恒等运算符： === 、！==
 
 延迟加载属性： lazy 修饰符
    当第一次被调用的时候才会计算其初始值的属性。在属性声明前使用 lazy 来标示一个延时加载存储属性
 class DataImporter {
     /*
     DataImporter 是一个负责将外部文件中的数据导入的类。
     这个类的初始化会消耗不少时间。
     */
     var fileName = "data.txt"
     // 这里会提供数据导入功能
 }

 class DataManager {
     lazy var importer = DataImporter()
     var data: [String] = []
     // 这里会提供数据管理功能
 }

 let manager = DataManager()
 manager.data.append("Some data")
 manager.data.append("Some more data")
 // DataImporter 实例的 importer 属性还没有被创建
 
 计算属性：get set
 类、结构体和枚举可以定义计算属性。计算属性不直接存储值，而是提供一个 getter 和一个可选的 setter，来间接获取和设置其他属性或变量的值
 
 */
class DataImporter {
    /*
    DataImporter 是一个负责将外部文件中的数据导入的类。
    这个类的初始化会消耗不少时间。
    */
    var fileName = "data.txt"
    // 这里会提供数据导入功能
}

class DataManager {
    lazy var importer = DataImporter()
    var data: [String] = []
    // 这里会提供数据管理功能
}

let manager = DataManager()
manager.data.append("Some data")
manager.data.append("Some more data")
// DataImporter 实例的 importer 属性还没有被创建




struct Point {
    var x = 0.0, y = 0.0
}
struct Size {
    var width = 0.0, height = 0.0
}
struct Rect {
    var origin = Point()
    var size = Size()
    var center: Point {
        get {
            let centerX = origin.x + (size.width / 2)
            let centerY = origin.y + (size.height / 2)
            return Point(x: centerX, y: centerY)
        }
        set(newCenter) {
            origin.x = newCenter.x - (size.width / 2)
            origin.y = newCenter.y - (size.height / 2)
        }
    }
}
var square = Rect(origin: Point(x: 0.0, y: 0.0),
    size: Size(width: 10.0, height: 10.0))
let initialSquareCenter = square.center
square.center = Point(x: 15.0, y: 15.0)
print("square.origin is now at (\(square.origin.x), \(square.origin.y))")
// 打印“square.origin is now at (10.0, 10.0)”

// 只读计算属性
//只有 getter 没有 setter 的计算属性叫只读计算属性。只读计算属性总是返回一个值，可以通过点运算符访问，但不能设置新的值
struct Cuboid {
    var width = 0.0, height = 0.0, depth = 0.0
    var volume: Double {
        return width * height * depth
    }
}
let fourByFiveByTwo = Cuboid(width: 4.0, height: 5.0, depth: 2.0)
print("the volume of fourByFiveByTwo is \(fourByFiveByTwo.volume)")
// 打印“the volume of fourByFiveByTwo is 40.0”


/**
    属性观察器：
 属性观察器监控和响应属性值的变化，每次属性被设置值的时候都会调用属性观察器，即使新值和当前值相同的时候也不例外
 可以为属性添加其中一个或两个观察器：
    willSet 在新的值被设置之前调用
    didSet 在新的值被设置之后调用
 willSet 观察器会将新的属性值作为常量参数传入，在 willSet 的实现代码中可以为这个参数指定一个名称，如果不指定则参数仍然可用，这时使用默认名称 newValue 表示。
 同样，didSet 观察器会将旧的属性值作为参数传入，可以为该参数指定一个名称或者使用默认参数名 oldValue。如果在 didSet 方法中再次对该属性赋值，那么新值会覆盖旧的值
 
 */

class StepCounter {
    var totalSteps: Int = 0 {
        willSet(newTotalSteps) {
            print("将 totalSteps 的值设置为 \(newTotalSteps)")
        }
        didSet {
            if totalSteps > oldValue  {
                print("增加了 \(totalSteps - oldValue) 步")
            }
        }
    }
}
let stepCounter = StepCounter()
stepCounter.totalSteps = 200
// 将 totalSteps 的值设置为 200
// 增加了 200 步
stepCounter.totalSteps = 360
// 将 totalSteps 的值设置为 360
// 增加了 160 步
stepCounter.totalSteps = 896
// 将 totalSteps 的值设置为 896
// 增加了 536 步



/**
 属性包装器：
 属性包装器在管理属性如何存储和定义属性的代码之间添加了一个分隔层。举例来说，如果你的属性需要线程安全性检查或者需要在数据库中存储它们的基本数据，那么必须给每个属性添加同样的逻辑代码。当使用属性包装器时，你只需在定义属性包装器时编写一次管理代码，然后应用到多个属性上来进行复用
 定义一个属性包装器，你需要创建一个定义 wrappedValue 属性的结构体、枚举或者类。
 
 */

// 定义属性包装器：
//定义一个属性包装器，你需要创建一个定义 wrappedValue 属性的结构体、枚举或者类。
@propertyWrapper
struct TwelveOrLess {
    private var number = 0
    var wrappedValue: Int {
        get { return number }
        set { number = min(newValue, 12) }
    }
}

// 使用属性包转器：
struct SmallRectangle {
    @TwelveOrLess var height: Int
    @TwelveOrLess var width: Int
}

var rectangle = SmallRectangle()
print(rectangle.height)
// 打印 "0"

rectangle.height = 10
print(rectangle.height)
// 打印 "10"

rectangle.height = 24
print(rectangle.height)
// 打印 "12"

/**
 属性包装器初始值设置：
 */

// 定义
@propertyWrapper
struct SmallNumber {
    private var maximum: Int
    private var number: Int

    var wrappedValue: Int {
        get { return number }
        set { number = min(newValue, maximum) }
    }

    init() {
        maximum = 12
        number = 0
    }
    init(wrappedValue: Int) {
        maximum = 12
        number = min(wrappedValue, maximum)
    }
    init(wrappedValue: Int, maximum: Int) {
        self.maximum = maximum
        number = min(wrappedValue, maximum)
    }
}


// 使用
struct NarrowRectangle {
    @SmallNumber(wrappedValue: 2, maximum: 5) var height: Int
    @SmallNumber(wrappedValue: 3, maximum: 4) var width: Int
}

var narrowRectangle = NarrowRectangle()
print(narrowRectangle.height, narrowRectangle.width)
// 打印 "2 3"

narrowRectangle.height = 100
narrowRectangle.width = 100
print(narrowRectangle.height, narrowRectangle.width)
// 打印 "5 4"


// 方法：
/*
 方法是与某些特定类型相关联的函数。类、结构体、枚举都可以定义实例方法；实例方法为给定类型的实例封装了具体的任务与功能。类、结构体、枚举也可以定义类型方法；类型方法与类型本身相关联。
 
 
 
 */

/*
 实例方法：
 实例方法是属于某个特定类、结构体或者枚举类型实例的方法。实例方法提供访问和修改实例属性的方法或提供与实例目的相关的功能，并以此来支撑实例的功能。实例方法的语法与函数完全一致
 实例方法要写在它所属的类型的前后大括号之间。实例方法能够隐式访问它所属类型的所有的其他实例方法和属性。实例方法只能被它所属的类的某个特定实例调用。实例方法不能脱离于现存的实例而被调用
 
 使用 . 调用方法：
 
 
 self：
 类型的每一个实例都有一个隐含属性叫做 self，self 完全等同于该实例本身。你可以在一个实例的实例方法中使用这个隐含的 self 属性来引用当前实例
 */

class Counter {
    var count = 0
    func increment() {
        count += 1
    }
    func increment(by amount: Int) {
        count += amount
    }
    func reset() {
        count = 0
    }
}

/*
 在实例方法中修改值属性
 结构体和枚举是值类型。默认情况下，值类型的属性不能在它的实例方法中被修改。
 但是，如果你确实需要在某个特定的方法中修改结构体或者枚举的属性，你可以为这个方法选择 可变（mutating）行为，然后就可以从其方法内部改变它的属性；并且这个方法做的任何改变都会在方法执行结束时写回到原始结构中。方法还可以给它隐含的 self 属性赋予一个全新的实例，这个新实例在方法结束时会替换现存实例。
 要使用 可变方法，将关键字 mutating 放到方法的 func 关键字之前就可以了
 */
struct Point12 {
    var x = 0.0, y = 0.0
    mutating func moveBy(x deltaX: Double, y deltaY: Double) {
        x += deltaX
        y += deltaY
    }
}
var somePoint = Point12(x: 1.0, y: 1.0)
somePoint.moveBy(x: 2.0, y: 3.0)
print("The point is now at (\(somePoint.x), \(somePoint.y))")
// 打印“The point is now at (3.0, 4.0)”
/**
 上面的 Point 结构体定义了一个可变方法 moveBy（x：y :) 来移动 Point 实例到给定的位置。该方法被调用时修改了这个点，而不是返回一个新的点。方法定义时加上了 mutating 关键字，从而允许修改属性
 */


/**
 类型方法：
 实例方法是被某个类型的实例调用的方法。你也可以定义在类型本身上调用的方法，这种方法就叫做类型方法。在方法的 func 关键字之前加上关键字 static，来指定类型方法。类还可以用关键字 class 来指定，从而允许子类重写父类该方法的实现。
 */
class SomeClass {
    class func someTypeMethod() {
        // 在这里实现类型方法
    }
}
SomeClass.someTypeMethod()

struct LevelTracker {
    static var highestUnlockedLevel = 1
    var currentLevel = 1

    static func unlock(_ level: Int) {
        if level > highestUnlockedLevel { highestUnlockedLevel = level }
    }

    static func isUnlocked(_ level: Int) -> Bool {
        return level <= highestUnlockedLevel
    }

    @discardableResult
    mutating func advance(to level: Int) -> Bool {
        if LevelTracker.isUnlocked(level) {
            currentLevel = level
            return true
        } else {
            return false
        }
    }
}