Swift編程語言中文教程（十四）：Swift初始化

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本頁包含內(nèi)容：

• 存儲型屬性的初始賦值
• 定制化構(gòu)造過程
• 默認(rèn)構(gòu)造器
• 值類型的構(gòu)造器代理
• 類的繼承和構(gòu)造過程
• 通過閉包和函數(shù)來設(shè)置屬性的默認(rèn)值

構(gòu)造過程是為了使用某個(gè)類、結(jié)構(gòu)體或枚舉類型的實(shí)例而進(jìn)行的準(zhǔn)備過程。這個(gè)過程包含了為實(shí)例中的每個(gè)屬性設(shè)置初始值和為其執(zhí)行必要的準(zhǔn)備和初始化任務(wù)。

構(gòu)造過程是通過定義構(gòu)造器（Initializers）來實(shí)現(xiàn)的，這些構(gòu)造器可以看做是用來創(chuàng)建特定類型實(shí)例的特殊方法。與 Objective-C 中的構(gòu)造器不同，Swift 的構(gòu)造器無需返回值，它們的主要任務(wù)是保證新實(shí)例在第一次使用前完成正確的初始化。

類實(shí)例也可以通過定義析構(gòu)器（deinitializer）在類實(shí)例釋放之前執(zhí)行特定的清除工作。想了解更多關(guān)于析構(gòu)器的內(nèi)容，請參考析構(gòu)過程。

存儲型屬性的初始賦值

類和結(jié)構(gòu)體在實(shí)例創(chuàng)建時(shí)，必須為所有存儲型屬性設(shè)置合適的初始值。存儲型屬性的值不能處于一個(gè)未知的狀態(tài)。

你可以在構(gòu)造器中為存儲型屬性賦初值，也可以在定義屬性時(shí)為其設(shè)置默認(rèn)值。以下章節(jié)將詳細(xì)介紹這兩種方法。

注意：

當(dāng)你為存儲型屬性設(shè)置默認(rèn)值或者在構(gòu)造器中為其賦值時(shí)，它們的值是被直接設(shè)置的，不會(huì)觸發(fā)任何屬性觀測器（property observers）。

構(gòu)造器

構(gòu)造器在創(chuàng)建某特定類型的新實(shí)例時(shí)調(diào)用。它的最簡形式類似于一個(gè)不帶任何參數(shù)的實(shí)例方法，以關(guān)鍵字init命名。

下面例子中定義了一個(gè)用來保存華氏溫度的結(jié)構(gòu)體Fahrenheit，它擁有一個(gè)Double類型的存儲型屬性temperature：

struct Fahrenheit {
    var temperature: Double
    init() {
        temperature = 32.0
    }
}

var f = Fahrenheit()
println("The default temperature is \(f.temperature)° Fahrenheit")
// 輸出 "The default temperature is 32.0° Fahrenheit”

這個(gè)結(jié)構(gòu)體定義了一個(gè)不帶參數(shù)的構(gòu)造器init，并在里面將存儲型屬性temperature的值初始化為32.0（華攝氏度下水的冰點(diǎn)）。

默認(rèn)屬性值

如前所述，你可以在構(gòu)造器中為存儲型屬性設(shè)置初始值；同樣，你也可以在屬性聲明時(shí)為其設(shè)置默認(rèn)值。

注意：

如果一個(gè)屬性總是使用同一個(gè)初始值，可以為其設(shè)置一個(gè)默認(rèn)值。無論定義默認(rèn)值還是在構(gòu)造器中賦值，最終它們實(shí)現(xiàn)的效果是一樣的，只不過默認(rèn)值跟屬性構(gòu)造過程結(jié)合的更緊密。使用默認(rèn)值能讓你的構(gòu)造器更簡潔、更清晰，且能通過默認(rèn)值自動(dòng)推導(dǎo)出屬性的類型；同時(shí)，它也能讓你充分利用默認(rèn)構(gòu)造器、構(gòu)造器繼承（后續(xù)章節(jié)將講到）等特性。

你可以使用更簡單的方式在定義結(jié)構(gòu)體Fahrenheit時(shí)為屬性temperature設(shè)置默認(rèn)值：

struct Fahrenheit {
    var temperature = 32.0
}

定制化構(gòu)造過程

你可以通過輸入?yún)?shù)和可選屬性類型來定制構(gòu)造過程，也可以在構(gòu)造過程中修改常量屬性。這些都將在后面章節(jié)中提到。

構(gòu)造參數(shù)

你可以在定義構(gòu)造器時(shí)提供構(gòu)造參數(shù)，為其提供定制化構(gòu)造所需值的類型和名字。構(gòu)造器參數(shù)的功能和語法跟函數(shù)和方法參數(shù)相同。

下面例子中定義了一個(gè)包含攝氏度溫度的結(jié)構(gòu)體Celsius。它定義了兩個(gè)不同的構(gòu)造器：init(fromFahrenheit:)和init(fromKelvin:)，二者分別通過接受不同刻度表示的溫度值來創(chuàng)建新的實(shí)例：

struct Celsius {
    var temperatureInCelsius: Double = 0.0
    init(fromFahrenheit fahrenheit: Double) {
        temperatureInCelsius = (fahrenheit - 32.0) / 1.8
    }
    init(fromKelvin kelvin: Double) {
        temperatureInCelsius = kelvin - 273.15
    }
}

let boilingPointOfWater = Celsius(fromFahrenheit: 212.0)
// boilingPointOfWater.temperatureInCelsius 是 100.0
let freezingPointOfWater = Celsius(fromKelvin: 273.15)
// freezingPointOfWater.temperatureInCelsius 是 0.0”

第一個(gè)構(gòu)造器擁有一個(gè)構(gòu)造參數(shù)，其外部名字為fromFahrenheit，內(nèi)部名字為fahrenheit；第二個(gè)構(gòu)造器也擁有一個(gè)構(gòu)造參數(shù)，其外部名字為fromKelvin，內(nèi)部名字為kelvin。這兩個(gè)構(gòu)造器都將唯一的參數(shù)值轉(zhuǎn)換成攝氏溫度值，并保存在屬性temperatureInCelsius中。

內(nèi)部和外部參數(shù)名

跟函數(shù)和方法參數(shù)相同，構(gòu)造參數(shù)也存在一個(gè)在構(gòu)造器內(nèi)部使用的參數(shù)名字和一個(gè)在調(diào)用構(gòu)造器時(shí)使用的外部參數(shù)名字。

然而，構(gòu)造器并不像函數(shù)和方法那樣在括號前有一個(gè)可辨別的名字。所以在調(diào)用構(gòu)造器時(shí)，主要通過構(gòu)造器中的參數(shù)名和類型來確定需要調(diào)用的構(gòu)造器。正因?yàn)閰?shù)如此重要，如果你在定義構(gòu)造器時(shí)沒有提供參數(shù)的外部名字，Swift 會(huì)為每個(gè)構(gòu)造器的參數(shù)自動(dòng)生成一個(gè)跟內(nèi)部名字相同的外部名，就相當(dāng)于在每個(gè)構(gòu)造參數(shù)之前加了一個(gè)哈希符號。

注意：

如果你不希望為構(gòu)造器的某個(gè)參數(shù)提供外部名字，你可以使用下劃線_來顯示描述它的外部名，以此覆蓋上面所說的默認(rèn)行為。

以下例子中定義了一個(gè)結(jié)構(gòu)體Color，它包含了三個(gè)常量：red、green和blue。這些屬性可以存儲0.0到1.0之間的值，用來指示顏色中紅、綠、藍(lán)成分的含量。

Color提供了一個(gè)構(gòu)造器，其中包含三個(gè)Double類型的構(gòu)造參數(shù)：

struct Color {
    let red = 0.0, green = 0.0, blue = 0.0
    init(red: Double, green: Double, blue: Double) {
        self.red   = red
        self.green = green
        self.blue  = blue
    }
}

每當(dāng)你創(chuàng)建一個(gè)新的Color實(shí)例，你都需要通過三種顏色的外部參數(shù)名來傳值，并調(diào)用構(gòu)造器。

let magenta = Color(red: 1.0, green: 0.0, blue: 1.0)

注意，如果不通過外部參數(shù)名字傳值，你是沒法調(diào)用這個(gè)構(gòu)造器的。只要構(gòu)造器定義了某個(gè)外部參數(shù)名，你就必須使用它，忽略它將導(dǎo)致編譯錯(cuò)誤：

let veryGreen = Color(0.0, 1.0, 0.0)
// 報(bào)編譯時(shí)錯(cuò)誤，需要外部名稱

可選屬性類型

如果你定制的類型包含一個(gè)邏輯上允許取值為空的存儲型屬性--不管是因?yàn)樗鼰o法在初始化時(shí)賦值，還是因?yàn)樗梢栽谥竽硞€(gè)時(shí)間點(diǎn)可以賦值為空--你都需要將它定義為可選類型optional type?？蛇x類型的屬性將自動(dòng)初始化為空nil，表示這個(gè)屬性是故意在初始化時(shí)設(shè)置為空的。

下面例子中定義了類SurveyQuestion，它包含一個(gè)可選字符串屬性response：

class SurveyQuestion {
    var text: String
    var response: String?
    init(text: String) {
        self.text = text
    }
    func ask() {
        println(text)
    }
}
let cheeseQuestion = SurveyQuestion(text: "Do you like cheese?")
cheeseQuestion.ask()
// 輸出 "Do you like cheese?"
cheeseQuestion.response = "Yes, I do like cheese.

調(diào)查問題在問題提出之后，我們才能得到回答。所以我們將屬性回答response聲明為String?類型，或者說是可選字符串類型optional String。當(dāng)SurveyQuestion實(shí)例化時(shí)，它將自動(dòng)賦值為空nil，表明暫時(shí)還不存在此字符串。

構(gòu)造過程中常量屬性的修改

只要在構(gòu)造過程結(jié)束前常量的值能確定，你可以在構(gòu)造過程中的任意時(shí)間點(diǎn)修改常量屬性的值。

注意：

對某個(gè)類實(shí)例來說，它的常量屬性只能在定義它的類的構(gòu)造過程中修改；不能在子類中修改。

你可以修改上面的SurveyQuestion示例，用常量屬性替代變量屬性text，指明問題內(nèi)容text在其創(chuàng)建之后不會(huì)再被修改。盡管text屬性現(xiàn)在是常量，我們?nèi)匀豢梢栽谄漕惖臉?gòu)造器中修改它的值：

class SurveyQuestion {
    let text: String
    var response: String?
    init(text: String) {
        self.text = text
    }
    func ask() {
        println(text)
    }
}
let beetsQuestion = SurveyQuestion(text: "How about beets?")
beetsQuestion.ask()javascript:void(0)
// 輸出 "How about beets?"
beetsQuestion.response = "I also like beets. (But not with cheese.)

默認(rèn)構(gòu)造器

Swift 將為所有屬性已提供默認(rèn)值的且自身沒有定義任何構(gòu)造器的結(jié)構(gòu)體或基類，提供一個(gè)默認(rèn)的構(gòu)造器。這個(gè)默認(rèn)構(gòu)造器將簡單的創(chuàng)建一個(gè)所有屬性值都設(shè)置為默認(rèn)值的實(shí)例。

下面例子中創(chuàng)建了一個(gè)類ShoppingListItem，它封裝了購物清單中的某一項(xiàng)的屬性：名字（name）、數(shù)量（quantity）和購買狀態(tài) purchase state。

class ShoppingListItem {
    var name: String?
    var quantity = 1
    var purchased = false
}
var item = ShoppingListItem()

由于ShoppingListItem類中的所有屬性都有默認(rèn)值，且它是沒有父類的基類，它將自動(dòng)獲得一個(gè)可以為所有屬性設(shè)置默認(rèn)值的默認(rèn)構(gòu)造器（盡管代碼中沒有顯式為name屬性設(shè)置默認(rèn)值，但由于name是可選字符串類型，它將默認(rèn)設(shè)置為nil）。上面例子中使用默認(rèn)構(gòu)造器創(chuàng)造了一個(gè)ShoppingListItem類的實(shí)例（使用ShoppingListItem()形式的構(gòu)造器語法），并將其賦值給變量item。

結(jié)構(gòu)體的逐一成員構(gòu)造器

除上面提到的默認(rèn)構(gòu)造器，如果結(jié)構(gòu)體對所有存儲型屬性提供了默認(rèn)值且自身沒有提供定制的構(gòu)造器，它們能自動(dòng)獲得一個(gè)逐一成員構(gòu)造器。

逐一成員構(gòu)造器是用來初始化結(jié)構(gòu)體新實(shí)例里成員屬性的快捷方法。我們在調(diào)用逐一成員構(gòu)造器時(shí)，通過與成員屬性名相同的參數(shù)名進(jìn)行傳值來完成對成員屬性的初始賦值。

下面例子中定義了一個(gè)結(jié)構(gòu)體Size，它包含兩個(gè)屬性width和height。Swift 可以根據(jù)這兩個(gè)屬性的初始賦值0.0自動(dòng)推導(dǎo)出它們的類型Double。

由于這兩個(gè)存儲型屬性都有默認(rèn)值，結(jié)構(gòu)體Size自動(dòng)獲得了一個(gè)逐一成員構(gòu)造器 init(width:height:)。 你可以用它來為Size創(chuàng)建新的實(shí)例：

struct Size {
    var width = 0.0, height = 0.0
}
let twoByTwo = Size(width: 2.0, height: 2.0)

值類型的構(gòu)造器代理

構(gòu)造器可以通過調(diào)用其它構(gòu)造器來完成實(shí)例的部分構(gòu)造過程。這一過程稱為構(gòu)造器代理，它能減少多個(gè)構(gòu)造器間的代碼重復(fù)。

構(gòu)造器代理的實(shí)現(xiàn)規(guī)則和形式在值類型和類類型中有所不同。值類型（結(jié)構(gòu)體和枚舉類型）不支持繼承，所以構(gòu)造器代理的過程相對簡單，因?yàn)樗鼈冎荒艽砣蝿?wù)給本身提供的其它構(gòu)造器。類則不同，它可以繼承自其它類（請參考繼承），這意味著類有責(zé)任保證其所有繼承的存儲型屬性在構(gòu)造時(shí)也能正確的初始化。這些責(zé)任將在后續(xù)章節(jié)類的繼承和構(gòu)造過程中介紹。

對于值類型，你可以使用self.init在自定義的構(gòu)造器中引用其它的屬于相同值類型的構(gòu)造器。并且你只能在構(gòu)造器內(nèi)部調(diào)用self.init。

注意，如果你為某個(gè)值類型定義了一個(gè)定制的構(gòu)造器，你將無法訪問到默認(rèn)構(gòu)造器（如果是結(jié)構(gòu)體，則無法訪問逐一對象構(gòu)造器）。這個(gè)限制可以防止你在為值類型定義了一個(gè)更復(fù)雜的，完成了重要準(zhǔn)備構(gòu)造器之后，別人還是錯(cuò)誤的使用了那個(gè)自動(dòng)生成的構(gòu)造器。

注意：

假如你想通過默認(rèn)構(gòu)造器、逐一對象構(gòu)造器以及你自己定制的構(gòu)造器為值類型創(chuàng)建實(shí)例，我們建議你將自己定制的構(gòu)造器寫到擴(kuò)展（extension）中，而不是跟值類型定義混在一起。想查看更多內(nèi)容，請查看擴(kuò)展章節(jié)。

下面例子將定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體Rect，用來展現(xiàn)幾何矩形。這個(gè)例子需要兩個(gè)輔助的結(jié)構(gòu)體Size和Point，它們各自為其所有的屬性提供了初始值0.0。

struct Size {
    var width = 0.0, height = 0.0
}
struct Point {
    var x = 0.0, y = 0.0
}

你可以通過以下三種方式為Rect創(chuàng)建實(shí)例--使用默認(rèn)的0值來初始化origin和size屬性；使用特定的origin和size實(shí)例來初始化；使用特定的center和size來初始化。在下面Rect結(jié)構(gòu)體定義中，我們?yōu)橹N方式提供了三個(gè)自定義的構(gòu)造器：

struct Rect {
    var origin = Point()
    var size = Size()
    init() {}
    init(origin: Point, size: Size) {
        self.origin = origin
        self.size = size
    }
    init(center: Point, size: Size) {
        let originX = center.x - (size.width / 2)
        let originY = center.y - (size.height / 2)
        self.init(origin: Point(x: originX, y: originY), size: size)
    }
}

第一個(gè)Rect構(gòu)造器init()，在功能上跟沒有自定義構(gòu)造器時(shí)自動(dòng)獲得的默認(rèn)構(gòu)造器是一樣的。這個(gè)構(gòu)造器是一個(gè)空函數(shù)，使用一對大括號{}來描述，它沒有執(zhí)行任何定制的構(gòu)造過程。調(diào)用這個(gè)構(gòu)造器將返回一個(gè)Rect實(shí)例，它的origin和size屬性都使用定義時(shí)的默認(rèn)值Point(x: 0.0, y: 0.0)和Size(width: 0.0, height: 0.0)：

let basicRect = Rect()
// basicRect 的原點(diǎn)是 (0.0, 0.0)，尺寸是 (0.0, 0.0)

第二個(gè)Rect構(gòu)造器init(origin:size:)，在功能上跟結(jié)構(gòu)體在沒有自定義構(gòu)造器時(shí)獲得的逐一成員構(gòu)造器是一樣的。這個(gè)構(gòu)造器只是簡單的將origin和size的參數(shù)值賦給對應(yīng)的存儲型屬性：

let originRect = Rect(origin: Point(x: 2.0, y: 2.0),
    size: Size(width: 5.0, height: 5.0))
// originRect 的原點(diǎn)是 (2.0, 2.0)，尺寸是 (5.0, 5.0)

第三個(gè)Rect構(gòu)造器init(center:size:)稍微復(fù)雜一點(diǎn)。它先通過center和size的值計(jì)算出origin的坐標(biāo)。然后再調(diào)用（或代理給）init(origin:size:)構(gòu)造器來將新的origin和size值賦值到對應(yīng)的屬性中：

let centerRect = Rect(center: Point(x: 4.0, y: 4.0), size: Size(width: 3.0, height: 3.0)) 
// centerRect 的原點(diǎn)是 (2.5, 2.5)，尺寸是 (3.0, 3.0)

構(gòu)造器init(center:size:)可以自己將origin和size的新值賦值到對應(yīng)的屬性中。然而盡量利用現(xiàn)有的構(gòu)造器和它所提供的功能來實(shí)現(xiàn)init(center:size:)的功能，是更方便、更清晰和更直觀的方法。

注意：

如果你想用另外一種不需要自己定義init()和init(origin:size:)的方式來實(shí)現(xiàn)這個(gè)例子，請參考擴(kuò)展。

類的繼承和構(gòu)造過程

類里面的所有存儲型屬性--包括所有繼承自父類的屬性--都必須在構(gòu)造過程中設(shè)置初始值。

Swift 提供了兩種類型的類構(gòu)造器來確保所有類實(shí)例中存儲型屬性都能獲得初始值，它們分別是指定構(gòu)造器和便利構(gòu)造器。

指定構(gòu)造器和便利構(gòu)造器

指定構(gòu)造器是類中最主要的構(gòu)造器。一個(gè)指定構(gòu)造器將初始化類中提供的所有屬性，并根據(jù)父類鏈往上調(diào)用父類的構(gòu)造器來實(shí)現(xiàn)父類的初始化。

每一個(gè)類都必須擁有至少一個(gè)指定構(gòu)造器。在某些情況下，許多類通過繼承了父類中的指定構(gòu)造器而滿足了這個(gè)條件。具體內(nèi)容請參考后續(xù)章節(jié)自動(dòng)構(gòu)造器的繼承。

便利構(gòu)造器是類中比較次要的、輔助型的構(gòu)造器。你可以定義便利構(gòu)造器來調(diào)用同一個(gè)類中的指定構(gòu)造器，并為其參數(shù)提供默認(rèn)值。你也可以定義便利構(gòu)造器來創(chuàng)建一個(gè)特殊用途或特定輸入的實(shí)例。

你應(yīng)當(dāng)只在必要的時(shí)候?yàn)轭愄峁┍憷麡?gòu)造器，比方說某種情況下通過使用便利構(gòu)造器來快捷調(diào)用某個(gè)指定構(gòu)造器，能夠節(jié)省更多開發(fā)時(shí)間并讓類的構(gòu)造過程更清、晰明。

構(gòu)造器鏈

為了簡化指定構(gòu)造器和便利構(gòu)造器之間的調(diào)用關(guān)系，Swift 采用以下三條規(guī)則來限制構(gòu)造器之間的代理調(diào)用：

規(guī)則 1

指定構(gòu)造器必須調(diào)用其直接父類的的指定構(gòu)造器。

規(guī)則 2

便利構(gòu)造器必須調(diào)用同一類中定義的其它構(gòu)造器。

規(guī)則 3

便利構(gòu)造器必須最終以調(diào)用一個(gè)指定構(gòu)造器結(jié)束。

一個(gè)更方便記憶的方法是：

• 指定構(gòu)造器必須總是向上代理
• 便利構(gòu)造器必須總是橫向代理

這些規(guī)則可以通過下面圖例來說明：

如圖所示，父類中包含一個(gè)指定構(gòu)造器和兩個(gè)便利構(gòu)造器。其中一個(gè)便利構(gòu)造器調(diào)用了另外一個(gè)便利構(gòu)造器，而后者又調(diào)用了唯一的指定構(gòu)造器。這滿足了上面提到的規(guī)則2和3。這個(gè)父類沒有自己的父類，所以規(guī)則1沒有用到。

子類中包含兩個(gè)指定構(gòu)造器和一個(gè)便利構(gòu)造器。便利構(gòu)造器必須調(diào)用兩個(gè)指定構(gòu)造器中的任意一個(gè)，因?yàn)樗荒苷{(diào)用同一個(gè)類里的其他構(gòu)造器。這滿足了上面提到的規(guī)則2和3。而兩個(gè)指定構(gòu)造器必須調(diào)用父類中唯一的指定構(gòu)造器，這滿足了規(guī)則1。

注意：

這些規(guī)則不會(huì)影響使用時(shí)，如何用類去創(chuàng)建實(shí)例。任何上圖中展示的構(gòu)造器都可以用來完整創(chuàng)建對應(yīng)類的實(shí)例。這些規(guī)則只在實(shí)現(xiàn)類的定義時(shí)有影響。

下面圖例中展示了一種更復(fù)雜的類層級結(jié)構(gòu)。它演示了指定構(gòu)造器是如果在類層級中充當(dāng)“管道”的作用，在類的構(gòu)造器鏈上簡化了類之間的內(nèi)部關(guān)系。

兩段式構(gòu)造過程

Swift 中類的構(gòu)造過程包含兩個(gè)階段。第一個(gè)階段，每個(gè)存儲型屬性通過引入它們的類的構(gòu)造器來設(shè)置初始值。當(dāng)每一個(gè)存儲型屬性值被確定后，第二階段開始，它給每個(gè)類一次機(jī)會(huì)在新實(shí)例準(zhǔn)備使用之前進(jìn)一步定制它們的存儲型屬性。

兩段式構(gòu)造過程的使用讓構(gòu)造過程更安全，同時(shí)在整個(gè)類層級結(jié)構(gòu)中給予了每個(gè)類完全的靈活性。兩段式構(gòu)造過程可以防止屬性值在初始化之前被訪問；也可以防止屬性被另外一個(gè)構(gòu)造器意外地賦予不同的值。

注意：

Swift的兩段式構(gòu)造過程跟 Objective-C 中的構(gòu)造過程類似。最主要的區(qū)別在于階段 1，Objective-C 給每一個(gè)屬性賦值0或空值（比如說0或nil）。Swift 的構(gòu)造流程則更加靈活，它允許你設(shè)置定制的初始值，并自如應(yīng)對某些屬性不能以0或nil作為合法默認(rèn)值的情況。

Swift 編譯器將執(zhí)行 4 種有效的安全檢查，以確保兩段式構(gòu)造過程能順利完成：

安全檢查 1

指定構(gòu)造器必須保證它所在類引入的所有屬性都必須先初始化完成，之后才能將其它構(gòu)造任務(wù)向上代理給父類中的構(gòu)造器。

如上所述，一個(gè)對象的內(nèi)存只有在其所有存儲型屬性確定之后才能完全初始化。為了滿足這一規(guī)則，指定構(gòu)造器必須保證它所在類引入的屬性在它往上代理之前先完成初始化。

安全檢查 2

指定構(gòu)造器必須先向上代理調(diào)用父類構(gòu)造器，然后再為繼承的屬性設(shè)置新值。如果沒這么做，指定構(gòu)造器賦予的新值將被父類中的構(gòu)造器所覆蓋。

安全檢查 3

便利構(gòu)造器必須先代理調(diào)用同一類中的其它構(gòu)造器，然后再為任意屬性賦新值。如果沒這么做，便利構(gòu)造器賦予的新值將被同一類中其它指定構(gòu)造器所覆蓋。

安全檢查 4

構(gòu)造器在第一階段構(gòu)造完成之前，不能調(diào)用任何實(shí)例方法、不能讀取任何實(shí)例屬性的值，也不能引用self的值。

以下是兩段式構(gòu)造過程中基于上述安全檢查的構(gòu)造流程展示：

階段 1

• 某個(gè)指定構(gòu)造器或便利構(gòu)造器被調(diào)用；
• 完成新實(shí)例內(nèi)存的分配，但此時(shí)內(nèi)存還沒有被初始化；
• 指定構(gòu)造器確保其所在類引入的所有存儲型屬性都已賦初值。存儲型屬性所屬的內(nèi)存完成初始化；
• 指定構(gòu)造器將調(diào)用父類的構(gòu)造器，完成父類屬性的初始化；
• 這個(gè)調(diào)用父類構(gòu)造器的過程沿著構(gòu)造器鏈一直往上執(zhí)行，直到到達(dá)構(gòu)造器鏈的最頂部；
• 當(dāng)?shù)竭_(dá)了構(gòu)造器鏈最頂部，且已確保所有實(shí)例包含的存儲型屬性都已經(jīng)賦值，這個(gè)實(shí)例的內(nèi)存被認(rèn)為已經(jīng)完全初始化。此時(shí)階段1完成。

階段 2

• 從頂部構(gòu)造器鏈一直往下，每個(gè)構(gòu)造器鏈中類的指定構(gòu)造器都有機(jī)會(huì)進(jìn)一步定制實(shí)例。構(gòu)造器此時(shí)可以訪問self、修改它的屬性并調(diào)用實(shí)例方法等等。
• 最終，任意構(gòu)造器鏈中的便利構(gòu)造器可以有機(jī)會(huì)定制實(shí)例和使用self。

下圖展示了在假定的子類和父類之間構(gòu)造的階段1：

在這個(gè)例子中，構(gòu)造過程從對子類中一個(gè)便利構(gòu)造器的調(diào)用開始。這個(gè)便利構(gòu)造器此時(shí)沒法修改任何屬性，它把構(gòu)造任務(wù)代理給同一類中的指定構(gòu)造器。

如安全檢查1所示，指定構(gòu)造器將確保所有子類的屬性都有值。然后它將調(diào)用父類的指定構(gòu)造器，并沿著造器鏈一直往上完成父類的構(gòu)建過程。

父類中的指定構(gòu)造器確保所有父類的屬性都有值。由于沒有更多的父類需要構(gòu)建，也就無需繼續(xù)向上做構(gòu)建代理。

一旦父類中所有屬性都有了初始值，實(shí)例的內(nèi)存被認(rèn)為是完全初始化，而階段1也已完成。

以下展示了相同構(gòu)造過程的階段2：

父類中的指定構(gòu)造器現(xiàn)在有機(jī)會(huì)進(jìn)一步來定制實(shí)例（盡管它沒有這種必要）。

一旦父類中的指定構(gòu)造器完成調(diào)用，子類的構(gòu)指定構(gòu)造器可以執(zhí)行更多的定制操作（同樣，它也沒有這種必要）。

最終，一旦子類的指定構(gòu)造器完成調(diào)用，最開始被調(diào)用的便利構(gòu)造器可以執(zhí)行更多的定制操作。

構(gòu)造器的繼承和重載

跟 Objective-C 中的子類不同，Swift 中的子類不會(huì)默認(rèn)繼承父類的構(gòu)造器。Swift 的這種機(jī)制可以防止一個(gè)父類的簡單構(gòu)造器被一個(gè)更專業(yè)的子類繼承，并被錯(cuò)誤的用來創(chuàng)建子類的實(shí)例。

假如你希望自定義的子類中能實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)跟父類相同的構(gòu)造器--也許是為了完成一些定制的構(gòu)造過程--你可以在你定制的子類中提供和重載與父類相同的構(gòu)造器。

如果你重載的構(gòu)造器是一個(gè)指定構(gòu)造器，你可以在子類里重載它的實(shí)現(xiàn)，并在自定義版本的構(gòu)造器中調(diào)用父類版本的構(gòu)造器。

如果你重載的構(gòu)造器是一個(gè)便利構(gòu)造器，你的重載過程必須通過調(diào)用同一類中提供的其它指定構(gòu)造器來實(shí)現(xiàn)。這一規(guī)則的詳細(xì)內(nèi)容請參考構(gòu)造器鏈。

注意：

與方法、屬性和下標(biāo)不同，在重載構(gòu)造器時(shí)你沒有必要使用關(guān)鍵字override。

自動(dòng)構(gòu)造器的繼承

如上所述，子類不會(huì)默認(rèn)繼承父類的構(gòu)造器。但是如果特定條件可以滿足，父類構(gòu)造器是可以被自動(dòng)繼承的。在實(shí)踐中，這意味著對于許多常見場景你不必重載父類的構(gòu)造器，并且在盡可能安全的情況下以最小的代價(jià)來繼承父類的構(gòu)造器。

假設(shè)要為子類中引入的任意新屬性提供默認(rèn)值，請遵守以下2個(gè)規(guī)則：

規(guī)則 1

如果子類沒有定義任何指定構(gòu)造器，它將自動(dòng)繼承所有父類的指定構(gòu)造器。

規(guī)則 2

如果子類提供了所有父類指定構(gòu)造器的實(shí)現(xiàn)--不管是通過規(guī)則1繼承過來的，還是通過自定義實(shí)現(xiàn)的--它將自動(dòng)繼承所有父類的便利構(gòu)造器。

即使你在子類中添加了更多的便利構(gòu)造器，這兩條規(guī)則仍然適用。

注意：

子類可以通過部分滿足規(guī)則2的方式，使用子類便利構(gòu)造器來實(shí)現(xiàn)父類的指定構(gòu)造器。

指定構(gòu)造器和便利構(gòu)造器的語法

類的指定構(gòu)造器的寫法跟值類型簡單構(gòu)造器一樣：

init(parameters) {
    statements
}

便利構(gòu)造器也采用相同樣式的寫法，但需要在init關(guān)鍵字之前放置convenience關(guān)鍵字，并使用空格將它們倆分開：

convenience init(parameters) {
    statements
}

指定構(gòu)造器和便利構(gòu)造器實(shí)戰(zhàn)

接下來的例子將在實(shí)戰(zhàn)中展示指定構(gòu)造器、便利構(gòu)造器和自動(dòng)構(gòu)造器的繼承。它定義了包含三個(gè)類Food、RecipeIngredient以及ShoppingListItem的類層次結(jié)構(gòu)，并將演示它們的構(gòu)造器是如何相互作用的。

類層次中的基類是Food，它是一個(gè)簡單的用來封裝食物名字的類。Food類引入了一個(gè)叫做name的String類型屬性，并且提供了兩個(gè)構(gòu)造器來創(chuàng)建Food實(shí)例：

class Food {
    var name: String
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
    convenience init() {
        self.init(name: "[Unnamed]")
    }
}

下圖中展示了Food的構(gòu)造器鏈：

類沒有提供一個(gè)默認(rèn)的逐一成員構(gòu)造器，所以Food類提供了一個(gè)接受單一參數(shù)name的指定構(gòu)造器。這個(gè)構(gòu)造器可以使用一個(gè)特定的名字來創(chuàng)建新的Food實(shí)例：

let namedMeat = Food(name: "Bacon")
// namedMeat 的名字是 "Bacon”

Food類中的構(gòu)造器init(name: String)被定義為一個(gè)指定構(gòu)造器，因?yàn)樗艽_保所有新Food實(shí)例的中存儲型屬性都被初始化。Food類沒有父類，所以init(name: String)構(gòu)造器不需要調(diào)用super.init()來完成構(gòu)造。

Food類同樣提供了一個(gè)沒有參數(shù)的便利構(gòu)造器 init()。這個(gè)init()構(gòu)造器為新食物提供了一個(gè)默認(rèn)的占位名字，通過代理調(diào)用同一類中定義的指定構(gòu)造器init(name: String)并給參數(shù)name傳值[Unnamed]來實(shí)現(xiàn)：

let mysteryMeat = Food()
// mysteryMeat 的名字是 [Unnamed]

類層級中的第二個(gè)類是Food的子類RecipeIngredient。RecipeIngredient類構(gòu)建了食譜中的一味調(diào)味劑。它引入了Int類型的數(shù)量屬性quantity（以及從Food繼承過來的name屬性），并且定義了兩個(gè)構(gòu)造器來創(chuàng)建RecipeIngredient實(shí)例：

class RecipeIngredient: Food {
    var quantity: Int
    init(name: String, quantity: Int) {
        self.quantity = quantity
        super.init(name: name)
    }
    convenience init(name: String) {
        self.init(name: name, quantity: 1)
    }
}

下圖中展示了RecipeIngredient類的構(gòu)造器鏈：

RecipeIngredient類擁有一個(gè)指定構(gòu)造器init(name: String, quantity: Int)，它可以用來產(chǎn)生新RecipeIngredient實(shí)例的所有屬性值。這個(gè)構(gòu)造器一開始先將傳入的quantity參數(shù)賦值給quantity屬性，這個(gè)屬性也是唯一在RecipeIngredient中新引入的屬性。隨后，構(gòu)造器將任務(wù)向上代理給父類Food的init(name: String)。這個(gè)過程滿足兩段式構(gòu)造過程中的安全檢查1。

RecipeIngredient也定義了一個(gè)便利構(gòu)造器init(name: String)，它只通過name來創(chuàng)建RecipeIngredient的實(shí)例。這個(gè)便利構(gòu)造器假設(shè)任意RecipeIngredient實(shí)例的quantity為1，所以不需要顯示指明數(shù)量即可創(chuàng)建出實(shí)例。這個(gè)便利構(gòu)造器的定義可以讓創(chuàng)建實(shí)例更加方便和快捷，并且避免了使用重復(fù)的代碼來創(chuàng)建多個(gè)quantity為 1 的RecipeIngredient實(shí)例。這個(gè)便利構(gòu)造器只是簡單的將任務(wù)代理給了同一類里提供的指定構(gòu)造器。

注意，RecipeIngredient的便利構(gòu)造器init(name: String)使用了跟Food中指定構(gòu)造器init(name: String)相同的參數(shù)。盡管RecipeIngredient這個(gè)構(gòu)造器是便利構(gòu)造器，RecipeIngredient依然提供了對所有父類指定構(gòu)造器的實(shí)現(xiàn)。因此，RecipeIngredient也能自動(dòng)繼承了所有父類的便利構(gòu)造器。

在這個(gè)例子中，RecipeIngredient的父類是Food，它有一個(gè)便利構(gòu)造器init()。這個(gè)構(gòu)造器因此也被RecipeIngredient繼承。這個(gè)繼承的init()函數(shù)版本跟Food提供的版本是一樣的，除了它是將任務(wù)代理給RecipeIngredient版本的init(name: String)而不是Food提供的版本。

所有的這三種構(gòu)造器都可以用來創(chuàng)建新的RecipeIngredient實(shí)例：

let oneMysteryItem = RecipeIngredient()
let oneBacon = RecipeIngredient(name: "Bacon")
let sixEggs = RecipeIngredient(name: "Eggs", quantity: 6)

類層級中第三個(gè)也是最后一個(gè)類是RecipeIngredient的子類，叫做ShoppingListItem。這個(gè)類構(gòu)建了購物單中出現(xiàn)的某一種調(diào)味料。

購物單中的每一項(xiàng)總是從unpurchased未購買狀態(tài)開始的。為了展現(xiàn)這一事實(shí)，ShoppingListItem引入了一個(gè)布爾類型的屬性purchased，它的默認(rèn)值是false。ShoppingListItem還添加了一個(gè)計(jì)算型屬性description，它提供了關(guān)于ShoppingListItem實(shí)例的一些文字描述：

class ShoppingListItem: RecipeIngredient {
    var purchased = false
    var description: String {
    var output = "\(quantity) x \(name.lowercaseString)"
        output += purchased ? " ?" : " ?"
        return output
    }
}

注意：

ShoppingListItem沒有定義構(gòu)造器來為purchased提供初始化值，這是因?yàn)槿魏翁砑拥劫徫飭蔚捻?xiàng)的初始狀態(tài)總是未購買。

由于它為自己引入的所有屬性都提供了默認(rèn)值，并且自己沒有定義任何構(gòu)造器，ShoppingListItem將自動(dòng)繼承所有父類中的指定構(gòu)造器和便利構(gòu)造器。

下圖種展示了所有三個(gè)類的構(gòu)造器鏈：

你可以使用全部三個(gè)繼承來的構(gòu)造器來創(chuàng)建ShoppingListItem的新實(shí)例：

var breakfastList = [
    ShoppingListItem(),
    ShoppingListItem(name: "Bacon"),
    ShoppingListItem(name: "Eggs", quantity: 6),
]
breakfastList[0].name = "Orange juice"
breakfastList[0].purchased = true
for item in breakfastList {
    println(item.description)
}
// 1 x orange juice ?
// 1 x bacon ?
// 6 x eggs ?

如上所述，例子中通過字面量方式創(chuàng)建了一個(gè)新數(shù)組breakfastList，它包含了三個(gè)新的ShoppingListItem實(shí)例，因此數(shù)組的類型也能自動(dòng)推導(dǎo)為ShoppingListItem[]。在數(shù)組創(chuàng)建完之后，數(shù)組中第一個(gè)ShoppingListItem實(shí)例的名字從[Unnamed]修改為Orange juice，并標(biāo)記為已購買。接下來通過遍歷數(shù)組每個(gè)元素并打印它們的描述值，展示了所有項(xiàng)當(dāng)前的默認(rèn)狀態(tài)都已按照預(yù)期完成了賦值。

通過閉包和函數(shù)來設(shè)置屬性的默認(rèn)值

如果某個(gè)存儲型屬性的默認(rèn)值需要特別的定制或準(zhǔn)備，你就可以使用閉包或全局函數(shù)來為其屬性提供定制的默認(rèn)值。每當(dāng)某個(gè)屬性所屬的新類型實(shí)例創(chuàng)建時(shí)，對應(yīng)的閉包或函數(shù)會(huì)被調(diào)用，而它們的返回值會(huì)當(dāng)做默認(rèn)值賦值給這個(gè)屬性。

這種類型的閉包或函數(shù)一般會(huì)創(chuàng)建一個(gè)跟屬性類型相同的臨時(shí)變量，然后修改它的值以滿足預(yù)期的初始狀態(tài)，最后將這個(gè)臨時(shí)變量的值作為屬性的默認(rèn)值進(jìn)行返回。

下面列舉了閉包如何提供默認(rèn)值的代碼概要：

class SomeClass {
    let someProperty: SomeType = {
        // 在這個(gè)閉包中給 someProperty 創(chuàng)建一個(gè)默認(rèn)值
        // someValue 必須和 SomeType 類型相同
        return someValue
        }()
}

注意閉包結(jié)尾的大括號后面接了一對空的小括號。這是用來告訴 Swift 需要立刻執(zhí)行此閉包。如果你忽略了這對括號，相當(dāng)于是將閉包本身作為值賦值給了屬性，而不是將閉包的返回值賦值給屬性。

注意：

如果你使用閉包來初始化屬性的值，請記住在閉包執(zhí)行時(shí)，實(shí)例的其它部分都還沒有初始化。這意味著你不能夠在閉包里訪問其它的屬性，就算這個(gè)屬性有默認(rèn)值也不允許。同樣，你也不能使用隱式的self屬性，或者調(diào)用其它的實(shí)例方法。

下面例子中定義了一個(gè)結(jié)構(gòu)體Checkerboard，它構(gòu)建了西洋跳棋游戲的棋盤：

西洋跳棋游戲在一副黑白格交替的 10x10 的棋盤中進(jìn)行。為了呈現(xiàn)這副游戲棋盤，Checkerboard結(jié)構(gòu)體定義了一個(gè)屬性boardColors，它是一個(gè)包含 100 個(gè)布爾值的數(shù)組。數(shù)組中的某元素布爾值為true表示對應(yīng)的是一個(gè)黑格，布爾值為false表示對應(yīng)的是一個(gè)白格。數(shù)組中第一個(gè)元素代表棋盤上左上角的格子，最后一個(gè)元素代表棋盤上右下角的格子。

boardColor數(shù)組是通過一個(gè)閉包來初始化和組裝顏色值的：

struct Checkerboard {
    let boardColors: Bool[] = {
        var temporaryBoard = Bool[]()
        var isBlack = false
        for i in 1...10 {
            for j in 1...10 {
                temporaryBoard.append(isBlack)
                isBlack = !isBlack
            }
            isBlack = !isBlack
        }
        return temporaryBoard
        }()
    func squareIsBlackAtRow(row: Int, column: Int) -> Bool {
        return boardColors[(row * 10) + column]
    }
}

每當(dāng)一個(gè)新的Checkerboard實(shí)例創(chuàng)建時(shí)，對應(yīng)的賦值閉包會(huì)執(zhí)行，一系列顏色值會(huì)被計(jì)算出來作為默認(rèn)值賦值給boardColors。上面例子中描述的閉包將計(jì)算出棋盤中每個(gè)格子合適的顏色，將這些顏色值保存到一個(gè)臨時(shí)數(shù)組temporaryBoard中，并在構(gòu)建完成時(shí)將此數(shù)組作為閉包返回值返回。這個(gè)返回的值將保存到boardColors中，并可以通squareIsBlackAtRow這個(gè)工具函數(shù)來查詢。

let board = Checkerboard()
println(board.squareIsBlackAtRow(0, column: 1))
// 輸出 "true"
println(board.squareIsBlackAtRow(9, column: 9))
// 輸出 "false"

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