Chapter One swift basic: 1 、值类型 VS 引用类型

1. 值类型（Value Types）

• 定义：每个实例持有独立的数据副本，赋值或传参时发生深拷贝。
  • 典型类型：Struct、Enum、基础类型（Int、String、Array等）。
• 实现原理：
  • 栈内存分配：默认在栈上分配（高效，无需GC）。
  • 写时复制（Copy-on-Write）：Swift 对大型值类型（如Array）优化，仅在修改时复制数据。
• 优点：
  • 线程安全：数据独立，无需锁。
  • 无副作用：函数内修改不影响外部变量。
  • 确定性析构：离开作用域立即释放。
• 缺点：
  • 大对象复制开销：频繁操作大型结构体可能影响性能。

2. 引用类型（Reference Types）

• 定义：实例共享同一内存地址，赋值或传参时传递指针。
  • 典型类型：Class、Closure。
• 实现原理：
  • 堆内存分配：实例存储在堆，通过引用计数（ARC）管理生命周期。
  • 指针传递：变量存储的是内存地址。
• 优点：
  • 高效共享：适合需要多对象共享同一状态的场景。
  • 继承与多态：支持面向对象特性。
• 缺点：
  • 线程安全隐患：共享状态需同步机制。
  • 循环引用风险：需用weak或unowned打破强引用。

3. 如何选择合适的类型？

• 选值类型当：
  • 需要不可变性（如配置参数）。
  • 数据独立性优先（如坐标点CGPoint）。
  • 避免副作用（函数式编程）。
• 选引用类型当：
  • 需要共享状态（如全局管理器UserDefaults.standard）。
  • 需要继承或Objective-C互操作。
  • 实例生命周期需精确控制（如UI组件）。

4. 面试常见问题

1. 值类型和引用类型在内存管理上有何区别？

   • 值类型栈分配，引用类型堆分配+ARC。

2. 写时复制（CoW）是如何实现的？

   • 示例：Array在修改时检查引用计数，若>1则复制底层存储。

3. 为什么Swift的String、Array采用结构体而非类？

   • 不可变性与性能优化，避免不必要的共享。

4. 如何避免引用类型的循环引用？

   • 使用weak或unowned修饰闭包或委托。

5. 以下代码输出什么？为什么？

   struct S { var value: Int }
   class C { var value: Int = 0 }
   
   var a = S(value: 1)
   var b = a
   b.value = 2
   print(a.value) // 1
   
   let x = C()
   let y = x
   y.value = 2
   print(x.value) // 2
   

5. 高级场景

• 值类型+协议：通过协议实现轻量级多态（无需继承）。
• 混合使用：class内部封装struct数据（如ViewModel持有Model结构体）。

总结

• 默认优先选值类型：Swift标准库大量使用结构体（如Int、Array），因其安全、高效。
• 必要时用引用类型：当共享状态或需要继承时选择类。