结构vs类

[堆栈vs堆] [值vs参考类型]

结构更可取。但是缺省情况下，Struct并不能解决所有问题。通常你会听说值类型是在堆栈上分配的，但这并不总是正确的。只有局部变量被分配到堆栈上

//simple blocks
struct ValueType {}
class ReferenceType {}

struct StructWithRef {
    let ref1 = ReferenceType()
}

class ClassWithRef {
    let ref1 = ReferenceType()
}

func foo() {
    
    //simple  blocks
    let valueType1 = ValueType()
    let refType1 = ReferenceType()
    
    //RetainCount
    //StructWithRef
    let structWithRef1 = StructWithRef()
    let structWithRef1Copy = structWithRef1
    
    print("original:", CFGetRetainCount(structWithRef1 as CFTypeRef)) //1
    print("ref1:", CFGetRetainCount(structWithRef1.ref1)) //2 (originally 3)
    
    //ClassWithRef
    let classWithRef1 = ClassWithRef()
    let classWithRef1Copy = classWithRef1
    
    print("original:", CFGetRetainCount(classWithRef1)) //2 (originally 3)
    print("ref1:", CFGetRetainCount(classWithRef1.ref1)) //1 (originally 2)
     
}

*你不应该使用/依赖retainCount，因为它没有提供有用的信息

检查堆栈或堆

在编译过程中SIL(Swift中间语言)可以优化你的代码

swiftc -emit-silgen -<optimization> <file_name>.swift
//e.g.
swiftc -emit-silgen -Onone file.swift

//emit-silgen -> emit-sil(is used in any case)
//-emit-silgen           Emit raw SIL file(s)
//-emit-sil              Emit canonical SIL file(s)
//optimization: O, Osize, Onone. It is the same as Swift Compiler - Code Generation -> Optimization Level

在那里你可以找到alloc_stack(在堆栈上的分配)和alloc_box(在堆上的分配)

(优化级别(SWIFT_OPTIMIZATION_LEVEL)]

这个答案最初是关于结构和类之间性能的差异。不幸的是，关于我使用的测量方法有太多的争议。我把它留在下面，但请不要过多地去理解它。我认为经过这么多年，在Swift社区中，struct(以及enum)由于其简单和安全而一直是首选。

如果性能对你的应用很重要，那就自己衡量。我仍然认为大多数时候结构性能更优越，但最好的答案就像有人在评论中说的那样:这要看情况。

===旧答案===

由于结构实例是在堆栈上分配的，而类实例是在堆上分配的，因此结构有时会快得多。

但是，您应该始终自己衡量它，并根据您独特的用例进行决定。

考虑下面的例子，它演示了使用结构和类包装Int数据类型的两种策略。我使用10个重复值是为了更好地反映现实世界，其中有多个字段。

class Int10Class {
    let value1, value2, value3, value4, value5, value6, value7, value8, value9, value10: Int
    init(_ val: Int) {
        self.value1 = val
        self.value2 = val
        self.value3 = val
        self.value4 = val
        self.value5 = val
        self.value6 = val
        self.value7 = val
        self.value8 = val
        self.value9 = val
        self.value10 = val
    }
}

struct Int10Struct {
    let value1, value2, value3, value4, value5, value6, value7, value8, value9, value10: Int
    init(_ val: Int) {
        self.value1 = val
        self.value2 = val
        self.value3 = val
        self.value4 = val
        self.value5 = val
        self.value6 = val
        self.value7 = val
        self.value8 = val
        self.value9 = val
        self.value10 = val
    }
}

func + (x: Int10Class, y: Int10Class) -> Int10Class {
    return IntClass(x.value + y.value)
}

func + (x: Int10Struct, y: Int10Struct) -> Int10Struct {
    return IntStruct(x.value + y.value)
}

使用以下方法来衡量性能

// Measure Int10Class
measure("class (10 fields)") {
    var x = Int10Class(0)
    for _ in 1...10000000 {
        x = x + Int10Class(1)
    }
}

// Measure Int10Struct
measure("struct (10 fields)") {
    var y = Int10Struct(0)
    for _ in 1...10000000 {
        y = y + Int10Struct(1)
    }
}

func measure(name: String, @noescape block: () -> ()) {
    let t0 = CACurrentMediaTime()
    
    block()
    
    let dt = CACurrentMediaTime() - t0
    print("\(name) -> \(dt)")
}

代码可以在https://github.com/knguyen2708/StructVsClassPerformance上找到

更新（2018年3月27日）：

Swift 4.0, Xcode 9.2，在iPhone 6S, iOS 11.2.6上运行Release build, Swift编译器设置为-O -全模块优化:

类版本用时2.06秒 Struct版本耗时4.17e-08秒(快了50,000,000倍)

(我不再平均多次运行，因为方差非常小，低于5%)

注意:在没有整个模块优化的情况下，差异会小很多。如果有人能指出这面旗子到底是干什么的，我会很高兴。

---

更新(2016年5月7日):

Swift 2.2.1, Xcode 7.3，在iPhone 6S, iOS 9.3.1上运行Release build，平均运行5次，Swift编译器设置为-O -whole-module-optimization:

类版本花费了2.159942142s struct版本耗时5.83 e -08秒(快37,000,000倍)

注意:正如有人提到的，在现实场景中，一个结构中可能会有多个字段，我已经为结构/类添加了10个字段而不是1个字段的测试。令人惊讶的是，结果变化不大。

---

原始结果(2014年6月1日):

(在struct/class上运行，只有1个字段，而不是10个)

在Swift 1.2、Xcode 6.3.2、iPhone 5S和iOS 8.3上运行Release版本时，平均运行超过5次

类版本花费了9.788332333s Struct版本花费0.010532942秒(快900倍)

---

旧结果(未知时间)

(在struct/class上运行，只有1个字段，而不是10个)

在我的MacBook Pro上发布:

类版本花费了1.10082秒 struct版本花了0.02324秒(快了50倍)

在这些回答中没有注意到的一点是，持有类和结构的变量可以是let，同时仍然允许对对象的属性进行更改，而对于结构则不能这样做。

如果你不希望变量指向另一个对象，但仍然需要修改对象，即在有许多实例变量的情况下，你希望一个接一个地更新，这是很有用的。如果它是一个结构，你必须允许变量被重置为另一个对象使用var，因为在Swift常量值类型正确地允许零突变，而引用类型(类)不这样做。

我不会说结构体提供的功能更少。

当然，self是不可变的，除了在突变函数中，但仅此而已。

继承可以很好地工作，只要您坚持每个类都应该是抽象的或最终的。

将抽象类实现为协议，将最终类实现为结构。

struct的好处是你可以在不创建共享可变状态的情况下使你的字段可变，因为写时复制会照顾到这一点:)

这就是为什么下面例子中的属性/字段都是可变的，我不会在Java或c#或swift类中这样做。

示例继承结构，在底部名为" Example "的函数中有一点脏和直接的用法:

protocol EventVisitor
{
    func visit(event: TimeEvent)
    func visit(event: StatusEvent)
}

protocol Event
{
    var ts: Int64 { get set }

    func accept(visitor: EventVisitor)
}

struct TimeEvent : Event
{
    var ts: Int64
    var time: Int64

    func accept(visitor: EventVisitor)
    {
        visitor.visit(self)
    }
}

protocol StatusEventVisitor
{
    func visit(event: StatusLostStatusEvent)
    func visit(event: StatusChangedStatusEvent)
}

protocol StatusEvent : Event
{
    var deviceId: Int64 { get set }

    func accept(visitor: StatusEventVisitor)
}

struct StatusLostStatusEvent : StatusEvent
{
    var ts: Int64
    var deviceId: Int64
    var reason: String

    func accept(visitor: EventVisitor)
    {
        visitor.visit(self)
    }

    func accept(visitor: StatusEventVisitor)
    {
        visitor.visit(self)
    }
}

struct StatusChangedStatusEvent : StatusEvent
{
    var ts: Int64
    var deviceId: Int64
    var newStatus: UInt32
    var oldStatus: UInt32

    func accept(visitor: EventVisitor)
    {
        visitor.visit(self)
    }

    func accept(visitor: StatusEventVisitor)
    {
        visitor.visit(self)
    }
}

func readEvent(fd: Int) -> Event
{
    return TimeEvent(ts: 123, time: 56789)
}

func example()
{
    class Visitor : EventVisitor
    {
        var status: UInt32 = 3;

        func visit(event: TimeEvent)
        {
            print("A time event: \(event)")
        }

        func visit(event: StatusEvent)
        {
            print("A status event: \(event)")

            if let change = event as? StatusChangedStatusEvent
            {
                status = change.newStatus
            }
        }
    }

    let visitor = Visitor()

    readEvent(1).accept(visitor)

    print("status: \(visitor.status)")
}

对于类，您获得继承并通过引用传递，而结构则没有继承并通过值传递。

有很多关于Swift的WWDC会议，其中一个会议详细回答了这个问题。确保你看了这些，因为它会让你更快地跟上语言指南或iBook。

As struct are value types and you can create the memory very easily which stores into stack.Struct can be easily accessible and after the scope of the work it's easily deallocated from the stack memory through pop from the top of the stack. On the other hand class is a reference type which stores in heap and changes made in one class object will impact to other object as they are tightly coupled and reference type.All members of a structure are public whereas all the members of a class are private.

struct的缺点是不能被继承。