Swift语法 Swift5 【11 - 继承】

作者: Liwx
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iOS Swift 语法 底层原理 与 内存管理分析专题：【iOS Swift5语法】

00 - 汇编
 01 - 基础语法
 02 - 流程控制
 03 - 函数
 04 - 枚举
 05 - 可选项
 06 - 结构体和类
 07 - 闭包
 08 - 属性
 09 - 方法
 10 - 下标
 11 - 继承
 12 - 初始化器init
13 - 可选项

01-继承(Inheritance)
02-内存结构
03-重写实例方法、下标
04-重写类型方法、下标
05-重写属性
06-重写实例属性
07-重写类型属性
08-属性观察器(子类为父类存储属性添加属性观察器)
09-属性观察器(子类和父类都实现属性观察器)
10-属性观察器(子类为父类计算属性添加属性观察器)
11-属性观察器(子类为父类类型计算属性添加属性观察器)
12-final

01-继承(Inheritance)

值类型(枚举、结构体)不支持继承, 只有类支持继承
没有父类的类,称为: 基类
- Swift并没有像OC、Java那样的规定: 任何类最终都要继承自某个基类
子类可以重写父类的下标、方法、属性, 重写必须加上override关键字

02-内存结构

类前16个字节是用来存放类型信息和引用计数


class Animal {
    var age = 0
}

class Dog : Animal {
    var weight = 0
}

class ErHa : Dog {
    var iq = 0
}

let a = Animal()
a.age = 10
print(Mems.size(ofRef: a))  // 32
/*
 0x00000001000073c8  // 类型信息
 0x0000000000000002  // 引用计数
 0x000000000000000a  // 存储属性 age
 0x0000000000000000  // 未使用
 */
print(Mems.memStr(ofRef: a))

let d = Dog()
d.age = 10
d.weight = 20
let dd = d
print(dd)
print(Mems.size(ofRef: d))  // 32
/*
 0x0000000100007478  // 类型信息
 0x0000000000000002  // 引用计数
 0x000000000000000a  // 存储属性 age
 0x0000000000000014  // 存储属性weight
 */
print(Mems.memStr(ofRef: d))

let e = ErHa()
e.age = 10
e.weight = 20
e.iq = 30
print(Mems.size(ofRef: e))  // 48
/*
 0x0000000100008548  // 类型信息
 0x0000000000000002  // 引用计数
 0x000000000000000a  // 存储属性 age
 0x0000000000000014  // 存储属性weight
 0x000000000000001e  // 存储属性iq
 0x0000000000343130  // 未使用
 */

03-重写实例方法、下标

重写实例方法下标 override修饰下标方法subscript
- 调用父类的下标方法subscript: super[index]

class Animal {
    func speak() {
        print("Animal speak")
    }
    subscript(index: Int) ->Int {
        return index
    }
}
var anim: Animal
anim = Animal()
anim.speak()    // Animal speak
print(anim[6])  // 6

class Cat : Animal {
    override func speak() {
        print("Cat speak")
    }
    override subscript(index: Int) -> Int {
        return super[index] + 1     // 调用父类下标方法subscript
    }
}

anim = Cat()    // 多态, 父类指针指向子类对象
anim.speak()    // Cat speak
print(anim[6])  // 7

04-重写类型方法、下标

被class修饰的类型方法、下标, 允许被子类重写
被static修饰的类型方法、下标, 不允许被子类重写

class Animal {
    class func speak() {
        print("Animal speak")
    }
    class subscript(index: Int) -> Int {
        return index
    }
}

Animal.speak()      // Animal speak
print(Animal[6])    // 6

class Cat : Animal {
    override class func speak() {
        print("Cat speak")
    }
    override class subscript(index: Int) -> Int {  // 如果父类用static修饰下标方法subscript, 报错: Cannot override static subscript
        return super[index] + 1
    }
}

Cat.speak()         // Cat speak
print(Cat[6])       // 7

05-重写属性

子类可以将父类的属性(存储、计算)重写为计算属性
子类不可以将父类的属性重写为存储属性
只能重写var属性, 不能重写let属性
重写时,属性名、类型要一致
子类重写后的属性权限不能小于 父类属性的权限
- 如果父类属性是只读的,那么子类重写后的属性可以是只读的、也可以是可读写的
- 如果父类属性是可读写的,那么子类重写后的属性也必须是可读写的

06-重写实例属性

重写实例属性, 存储，计算属性重写

class Circle {
    var radius: Int = 0
    var diameter: Int {
        set {
            print("Circle setDiameter")
            radius = newValue / 2
        }
        get {
            print("Circle getDiameter")
            return radius * 2
        }
    }
}

var circle: Circle
circle = Circle()
circle.radius = 6

// Circle getDiameter
// 12
print(circle.diameter)

// Circle setDiameter
circle.diameter = 20
// 10
print(circle.radius)


class SubCircle : Circle {
    override var radius: Int {
        set {
            print("SubCircle setRadius")
            super.radius = newValue
        }
        get {
            print("SubCircle getRadius")
            return super.radius
        }
    }
    
    override var diameter: Int {
        set {
            print("SubCircle setDiameter")
            super.diameter = newValue
        }
        get {
            print("SubCircle getDiameter")
            return super.diameter
        }
    }
}

circle = SubCircle()
// SubCircle setRadius
circle.radius = 6

// SubCircle getDiameter
// Circle getDiameter
// SubCircle getRadius
// 12
print(circle.diameter)

// SubCircle setDiameter
// Circle setDiameter
// SubCircle setRadius
circle.diameter = 20

// SubCircle getRadius
// 10
print(circle.radius)

07-重写类型属性

被class修饰的计算类型属性, 可以被子类重写
被static修饰的类型属性(存储, 计算), 不可以被子类重写

class Circle {
    static var radius: Int = 0
    class var diameter: Int {
        set {
            print("Circle setDiameter")
            radius = newValue / 2
        }
        get {
            print("Circle getDiameter")
            return radius * 2
        }
    }
}

class SubCircle : Circle {
//    override var radius: Int {  static修饰的类型属性不能重写 // error: property does not override any property from its superclass
//        set {
//            super.radius = 2
//        }
//        get {
//            return 10
//        }
//    }
    override class var diameter: Int {
        set {
            print("SubCircle setDiameter")
            super.diameter = newValue > 0 ? newValue : 0
        }
        get {
            print("SubCircle getDiameter")
            return super.diameter
        }
    }
}

Circle.radius = 6
// 6
print(Circle.radius)
// Circle getDiameter
Circle.diameter = 20
// 10
print(Circle.radius)

print("----")

SubCircle.radius = 6
// SubCircle getDiameter
// Circle getDiameter
// 12
print(SubCircle.diameter)
// SubCircle setDiameter
// Circle setDiameter
SubCircle.diameter = 20
// 10
print(SubCircle.radius)

08-属性观察器(子类为父类存储属性添加属性观察器)

可以在子类中为父类属性(除了只读计算属性、let属性)增加属性观察器

class Circle {
    var radius: Int = 1
    
    let count: Int = 1
    var diameters: Int {    // 只读计算属性
        radius * 2
    }
}
class SubCircle : Circle {
    override var radius: Int {
        willSet {
            print("SubCircle willSetRadius", newValue)
        }
        didSet {
            print("SubCircle didSetRadius", oldValue, radius)
        }
    }
    
//    // 不能给let属性重写属性观察器
//    override let count: Int {   // error: 'let' declarations cannot be observing properties
//        willSet {
//            
//        }
//        didSet {
//        
//        }
//    }
  
//    // 不能给只读计算属性重写属性观察器
//    override var diameters: Int { // error: cannot observe read-only property 'diameters'; it can't change
//        willSet {
//
//        }
//        didSet {
//
//        }
//    }
    
}
var circle = SubCircle()

// SubCircle willSetRadius 10
// SubCircle didSetRadius 1 10
circle.radius = 10

09-属性观察器(子类和父类都实现属性观察器)

class Circle {
    var radius: Int = 1 {
        willSet {
            print("Circle willSetRadius", newValue)
        }
        didSet {
            print("Circle didSetRadius", oldValue, radius)
        }
    }
}

class SubCircle : Circle {
    override var radius: Int {
        
        willSet {
            print("SubCircle willSetRadius", newValue)
        }
        didSet {
            print("SubCircle didSetRadius", oldValue, radius)
        }
    }
}

var circle = SubCircle()
// SubCircle willSetRadius 10
// Circle willSetRadius 10
// Circle didSetRadius 1 10
// SubCircle didSetRadius 1 10
circle.radius = 10

通过汇编观察(子类和父类都实现属性观察器)

image.png

// 根据汇编代码分析
set {
    call willSet
    // 真正设置值
    call super set
    call didSet
}

10-属性观察器(子类为父类计算属性添加属性观察器)

计算属性没占用内存,所以使用Copy In Copy Out方式,先调用get方法复制一个副本

class Circle {
    var radius: Int {
        set {
            print("Circle setRadius", newValue)
        }
        get {
            print("Circle getRadius")
            return 20
        }
    }
}

class SubCircle : Circle {
    override var radius: Int {
        willSet {
            print("SubCircle willSet", newValue)
        }
        didSet {
            print("SubCircle didSet", oldValue, radius)
        }
    }
}

var circle = SubCircle()
// Circle getRadius      // 重写计算属性的属性观察器，计算属性原本不占用内存，所以会先调用get方法复制一个副本
// SubCircle willSet 10
// Circle setRadius 10
// Circle getRadius      // 此次打印get是因为父类的radius set方法中调用了newValue
// SubCircle didSet 20 20
circle.radius = 10

11-属性观察器(子类为父类类型计算属性添加属性观察器)

Xcode 11.4.1 以下代码报错, 不知什么原因! 待排查

class Circle {
    class var radius: Int {
        set {
            print("Circle setRadius", newValue)
        }
        get {
            print("Circle getRadius")
            return 20
        }
    }
}

class SubCircle : Circle {
    override static var radius: Int {
        willSet {
            print("SubCircle willSet", newValue)
        }
        didSet {
            print("SubCircle didSet", oldValue, radius)
        }
    }
}

// Circle getRadius   // oldValue是设置之前的值,所以在即将设置之前会调用getRadius来获取设置之前的值
// SubCircle willSet 10
// Circle setRadius 10
// Circle getRadius
// SubCircle didSetRadius 20 20
SubCircle.radius = 10

12-final

被final修饰的方法、下标、属性,禁止被重写

class Circle {
    final func test() {
        print("Circle test")
    }
}

class SubCircle : Circle {
   // 不能重写final修饰的方法
    override final func test() {    // error: instance method overrides a 'final' instance method
    }
}

被final修饰的类,禁止被继承

final class Circle {
    var radius: Int = 0
}
// 不能继承final修饰的类
class SubCircle : Circle {  // error: inheritance from a final class 'Circle'
}

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目录

01-继承(Inheritance)

02-内存结构

03-重写实例方法、下标

04-重写类型方法、下标

05-重写属性

06-重写实例属性

07-重写类型属性

08-属性观察器(子类为父类存储属性添加属性观察器)

09-属性观察器(子类和父类都实现属性观察器)

10-属性观察器(子类为父类计算属性添加属性观察器)

11-属性观察器(子类为父类类型计算属性添加属性观察器)

12-final