Swift中值类型与引用类型的区别及其使用场景 -

题目

Swift中值类型与引用类型的区别及其使用场景

信息

类型：问答
难度：⭐⭐

考点

值类型与引用类型,内存管理,结构体与类

快速回答

核心区别：

值类型：赋值时创建副本（如结构体、枚举、元组）
引用类型：赋值时共享实例（如类、函数、闭包）

使用场景：

优先使用值类型（结构体）保证数据独立性
需要共享状态或继承时使用引用类型（类）

## 解析

一、核心区别

值类型（Value Types）：

赋值时创建独立副本
包含：结构体（struct）、枚举（enum）、元组（tuple）和基本类型（Int, String等）
内存分配在栈上（通常）
修改不影响原始实例

引用类型（Reference Types）：

赋值时传递指针引用
包含：类（class）、函数（function）、闭包（closure）
内存分配在堆上
修改会影响所有引用该实例的对象

二、代码示例

// 值类型示例（结构体）
struct Point {
    var x: Int
    var y: Int
}
var p1 = Point(x: 0, y: 0)
var p2 = p1  // 创建副本
p2.x = 5
print(p1.x)  // 输出 0（原始值未改变）

// 引用类型示例（类）
class Person {
    var name: String
    init(name: String) { self.name = name }
}
let personA = Person(name: "Alice")
let personB = personA  // 共享实例
personB.name = "Bob"
print(personA.name)  // 输出 "Bob"（原始值被修改）

三、内存管理对比

特性	值类型	引用类型
内存位置	栈（快速分配/释放）	堆（需要ARC管理）
线程安全	天然安全（独立副本）	需手动同步
写时复制（Copy-on-Write）	Swift为集合类型优化	不适用

四、最佳实践

优先选择结构体：
- 当不需要继承时
- 数据简单且需要隔离修改（如坐标、金额）
- 示例：struct Currency { var amount: Double }
使用类的场景：
- 需要共享或改变全局状态（如数据控制器）
- 需要继承和多态（如UIViewController子类）
- 示例：class DatabaseManager { static let shared = ... }

五、常见错误

意外共享：在多个地方修改同一个类实例导致不可预期行为
循环引用：类实例相互强引用导致内存泄漏（需用weak/unowned）
性能问题：大型值类型频繁复制消耗资源（应实现Copy-on-Write）

六、扩展知识

写时复制（CoW）优化：

struct LargeData {
    private var storage: [Int] = Array(repeating: 0, count: 10000)
    var value: Int {
        get { storage[0] }
        set {
            if !isKnownUniquelyReferenced(&storage) {
                storage = storage.copy()  // 仅当共享时复制
            }
            storage[0] = newValue
        }
    }
}