swift进阶八:闭包 & Runtime & Any等类型

swift进阶 学习大纲

  1. 闭包
  2. Runtime
  3. Any、AnyObject 、 AnyClass、self、Type 、type(of)

1. 闭包

闭包,swift中强大的存在,它类似于OC中的Block

  • 闭包默认自动捕获外部变量,可直接对捕获变量进行操作,影响捕获变量的值

测试代码:

  1. 自动捕获变量,会影响外部变量
var age = 10
let closure = {
   age += 1
}
closure()
print(age)
  • 打印结果:
    image.png

    自动捕获了外部变量age,闭包内修改age值,影响了外部age
  1. 手动捕获外界变量,值类型对象,会被copy一份不可修改,也不影响外部值
    image.png
  • 如果闭包直接持有外部变量,容易造成循环引用
  • 例如:
class HTPerson {
  var age = 18
  var completion: (()->Void)?
  deinit {
      print("HTPerson deinit")
  }
}

func test() {
   var person = HTPerson()
   person.completion = {
      person.age += 1
   }
}

test()

print("end")
  • 打印结果:
image.png
  • person 持有completion属性,completion闭包中捕获person这个外部变量,造成循环引用
  • swift提供两种方式打破循环:
    【方式一】 weak弱引用
  • weak修饰的对象,不影响强引用计数,不影响对象的释放。对象允许nilnil不执行后续语句
image.png

【方式二】unowned无主引用

  • unowned修饰的对象,不影响强引用计数,不影响对象的释放假定对象一直存在不能nil,必须确保捕获对象生命周期可控(当对象已被释放时,会存在产生野指针,会有crash风险)
image.png

总结

  1. swift闭包会自动捕获外界变量,并影响引用计数,有循环引用风险
  2. 手动声明捕获变量(写在[ ]内):
    值类型:数据会被copy一份,为只读属性不受该值的后续变化影响,也影响该值
    引用类型copy的是对象地址,操作对象地址,会影响对象引用计数,也会影响对象的内容。有循环引用风险
  3. 打断循环引用有两种方式:
    [weak弱引用]: 将对象变为可空类型不强引用对象,对象为nil时不执行后续语句,很安全。(生命周期跟对象一致)

[unowned无主引用]:假定对象一直存在不强引用对象,对象不能nil。必须确保捕获对象生命周期可控(当对象已被释放时,会存在产生野指针,会有crash风险)

2. Runtime

  • swift是一门静态语言,本身不具备动态性,不像OCRuntime运行时的机制(此处指OC提供运行时API供程序员操作)。但由于swift兼容OC,所以可以OC类函数,利用OC的运行时机制,来实现动态性。

运行时靠边的内容,swift只有dynamic修饰词Mirror反射机制

  • dynamic编译时已完成函数的替换操作,在运行前就处理好了。
  • Mirror反射可以动态获取类型成员信息,在程序运行时调用方法属性行为特性。但没有OCRuntime那么强大
  • 创建一个oc项目:
  1. 创建swift类,自动生成桥接文件class类必须继承NSObject,所有需要OC调用的函数方法,都必须使用@objc声明。
class HTPerson: NSObject {
    @objc var age  = 10
    @objc func sayHello() {
        print("sayHello")
    }
}

class HTTool: NSObject {
    
    @objc static func test() {
        
        var methodCount: UInt32 = 0
        let methodList = class_copyMethodList(HTPerson.self, &methodCount)
        for i in 0..<numericCast(methodCount) {
            if let method = methodList?[i] {
                let methodName = method_getName(method)
                print("方法列表:\(String(methodName.description))")
            } else {
                print("not found method!")
            }
        }
       
        var count: UInt32 = 0
        let propertyList = class_copyPropertyList(HTPerson.self, &count)
        for i in 0..<numericCast(count) {
            if let property = propertyList?[i] {
                let propertyName = property_getName(property)
                print("属性列表:\(String(utf8String: propertyName)!)")
            } else {
                print("not found property!")
            }
        }
    }
}
  1. OC调用的文件中,必须导入XXX-Swift.h头文件。确保桥接文件中,已自动生成OC类属性函数

    image.png

    image.png

  2. 被调用时,可以看到我们动态获取到了@objc声明属性函数

    image.png

  3. 当我们调用swift函数时,打开汇编模式,可以看到已经是使用objc_msgSend进行消息发送了。此时这些@objc修饰函数变量,可具备OC运行时特性

    image.png

    image.png

  • 至此,我们已知道swift借助OC实现运行时机制。

进一步探究( 👉 objc4源码

  • 我们在objc4源码中搜索class_copyMethodList(,可以把上述案例代码复制在oc源码中,打断点,可以发现cls是Swift类
image.png
  • 如果进入data()里面,打印superClass,会发现是Swift._SwiftObject

    image.png

  • OC源码中,有针对swift一一对应结构关系

    image.png

  • Swift源码中,针对Runtime,有专门遵循NSObject协议的SwiftObject基类:

    image.png

  • 所以本质上swift能实现OC Runtime的原因,是结构相互兼容

3. Any、AnyObject 、 AnyClass、self、Type 、type(of)

  • AnyObjetc: 代表任意类的Instance、类的类型(class)、仅类遵守的协议。(struct不行)
  • Any: 代表任意类型,包括function类型或Optional类型
  • AnyClass: 仅代表实例的类型( AnyObject.Type)
  • T.self: 如果T是实例对象,就返回实例本身。如果T是,就返回metadata
  • T.Type: 一种类型T.selfT.Type类型
  • type(of:):用于获取一个值的动态类型

我们通过案例,来深刻理解他们的作用与区别:

3.1 AnyObject

  • 可代表类的Instance实例类的类型类遵守的协议。 (struct不行)
    在开发过程中,如果不确定具体对象类,可使用AnyObject
class HTPerson {
   var age = 18
}

// 1. 类实例
var p1: AnyObject =  HTPerson()

// 2. 类的类型
var p2: AnyObject = HTPerson.self

// 3. 类遵守的协议 (继承AnyObjec)
protocol JSONMap: AnyObject { }

// 4. struct不是AnyObject类型
// struct报错: [Non-class type 'HTJSON' cannot conform to class protocol 'JSONMap']
// struct HTJSON: JSONMap { }

// 5. 基础类型强转为Class,就属于AnyObject
var age: AnyObject = 10 as NSNumber  // Int不属于AnyObject,强转NSNumber就属于AnyObject

3.2 Any

  • AnyAnyObject代表的范围更广,不仅支持类实例对象类类型类协议。还支持struct函数以及Optioanl可选类型。
class HTPerson {
   var age = 18
}

// 1. 类实例
var p1: Any =  HTPerson()

// 2. 类的类型
var p2: Any = HTPerson.self

// 3. 类遵守的协议 (继承AnyObjec)
protocol JSONMap: Any { }

// 4. struct
struct HTJSON: JSONMap { }

// 5. 函数
func test() {}

// 6. struct对象
let s = HTJSON()

// 7. 可选类型
let option: HTPerson? = nil

// Any类型的数组
var array: [Any] = [1,                // Int
                   "2",              // String
                   HTPerson.self,    // class类型
                   p1,               // 类的实例对象
                   JSONMap.self,     // 协议本身
                   HTJSON.self,      // struct类型
                   s,                // struct实例对象
                   option,           // 可选值
                   test()            // 函数
                   ]
print(array) 
// 打印结果: [1, "2", Demo.HTPerson, Demo.HTPerson, Demo.JSONMap, Demo.HTJSON, >Demo.HTJSON(), nil, ()]
  • 通过[Any]数组,我们可以看到Any指代范围有多广

3.3 AnyClass

  • AnyClass仅代表类型
    虽可接受AnyObject所有对象,但实际只存储类型(通过下面[AnyObject]数组可以观察到这一现象)
class HTPerson {
    var age = 18
}

// 1. 类实例
var p1: AnyObject =  HTPerson()

// 2. 类的类型
var p2: AnyObject = HTPerson.self

// 3. 类遵守的协议 (继承AnyObjec)
protocol JSONMap: AnyObject { }

// 4. struct 不支持
//struct HTJSON: JSONMap { }

class HTTest: JSONMap { }
var p3: JSONMap = HTTest()

// 7. 可选类型
let option: HTPerson? = nil

// Any类型的数组
var array: [AnyObject] = [ HTPerson.self,    // class类型
                           p1,               // 类的实例对象
                           p3                // 遵守AnyObject协议的类对象也符合(类对象本身符合)
                         ]
print(array) // 打印结果:  [Demo.HTPerson, Demo.HTPerson, Demo.HTTest]

3.4 T.self

  • 如果T实例对象,就返回实例本身。如果T,就返回metadata(首地址:类的类型
class HTPerson {
    var age = 18
}

struct HTTest {
    var name = "ht"
}

// 1. class实例对象,返回对象本身
var p =  HTPerson().self
print(type(of: p))        // 打印: HTPerson(实例对象类型)

// 2. class类型, 返回class类型
var pClass = HTPerson.self
print(type(of: pClass))   // 打印: HTPerson.Type(class类型)

// 3. struct实例对象,返回对象本身
var t = HTTest().self
print(type(of: t))       // 打印: HTTest (实例对象类型)

// 4. struct类型,返回struct类型
var tStruct = HTTest.self
print(type(of: tStruct))  // 打印: HTTest.Type(struct类型)

3.5 T.Type

  • 一种类型,T.selfT.Type类型。(使用type(of:)读取)
  • class类型的Type


    image.png
  • struct类型的Type


    image.png

3.6 type(of:)

  • 用于获取一个值的动态类型
var age = 10

// 编译器任务value接收Any类型
func test(_ value: Any) {
   
   // type(of:)可获取真实类型
   print(type(of: value))    // 打印Int
   
}

test(age)
  • 编译期valueAny类型运行时type(of:)可获取真实类型

    image.png

    1. 父子类的调用,type(of:)是读取真实调用对象
class HTPerson { }

class HTStudent: HTPerson { }

func test(_ value: HTPerson) {
   print(type(of: value)) // 当前真实调用对象
}

var person = HTPerson()
var student = HTStudent()

test(person)  // 打印:HTPerson
test(student)  // 打印:HTStudent
    1. 遵循协议的类调用,,type(of:)也是读取真实调用对象,而不是协议:
protocol TestProtocol { }

class HTPerson: TestProtocol { }

func test(_ value: TestProtocol) {
   print(type(of: value)) // 当前真实调用对象(不是协议)
}

var p = HTPerson()
var p1: TestProtocol = HTPerson()

test(p)   // 打印: HTPerson
test(p1)  // 打印: HTPerson  (注意,不是协议)

补充: 当使用泛型T时,调用时,可确定T类型type(of:)读取的就是T类型

protocol TestProtocol { }

class HTPerson: TestProtocol { }

func test<T>(_ value: T) {
   print(type(of: value)) // (是协议)   如果需要取到类,可将value强转为Any类型 (value as Any)
}

var p = HTPerson()
var p1: TestProtocol = HTPerson()

test(p)   // 打印: HTPerson
test(p1)  // 打印: TestProtocol  (是协议)
  • 以上,就是swift的闭包RuntimeAny & AnyObject & AnyClass & Type类型的详细介绍
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