15.2. 自定义构造过程

你可以通过输入形参和可选属性类型来自定义构造过程,也可以在构造过程中分配常量属性。这些都将在后面章节中提到。

形参的构造过程

自定义构造过程时,可以在定义中提供构造形参,指定其值的类型和名字。构造形参的功能和语法跟函数和方法的形参相同。

下面例子中定义了一个用来保存摄氏温度的结构体 Celsius。它定义了两个不同的构造器:init(fromFahrenheit:)init(fromKelvin:),二者分别通过接受不同温标下的温度值来创建新的实例:

struct Celsius {
    var temperatureInCelsius: Double
    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

第一个构造器拥有一个构造形参,其实参标签为 fromFahrenheit,形参命名为 fahrenheit;第二个构造器也拥有一个构造形参,其实参标签为 fromKelvin,形参命名为 kelvin。这两个构造器都将单一的实参转换成摄氏温度值,并保存在属性 temperatureInCelsius 中。

形参命名和实参标签

跟函数和方法形参相同,构造形参可以同时使用在构造器里使用的形参命名和一个外部调用构造器时使用的实参标签。

然而,构造器并不像函数和方法那样在括号前有一个可辨别的方法名。因此在调用构造器时,主要通过构造器中形参命名和类型来确定应该被调用的构造器。正因如此,如果你在定义构造器时没有提供实参标签,Swift 会为构造器的每个形参自动生成一个实参标签。

以下例子中定义了一个结构体 Color,它包含了三个常量:redgreenblue。这些属性可以存储 0.01.0 之间的值,用来表明颜色中红、绿、蓝成分的含量。

Color 提供了一个构造器,为红蓝绿提供三个合适 Double 类型的形参命名。Color 也提供了第二个构造器,它只包含名为 whiteDouble 类型的形参,它为三个颜色的属性提供相同的值。

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

两种构造器都能通过为每一个构造器形参提供命名值来创建一个新的 Color 实例:

let magenta = Color(red: 1.0, green: 0.0, blue: 1.0)
let halfGray = Color(white: 0.5)

注意,如果不通过实参标签传值,这个构造器是没法调用的。如果构造器定义了某个实参标签,就必须使用它,忽略它将导致编译期错误:

let veryGreen = Color(0.0, 1.0, 0.0)
// 报编译期错误-需要实参标签

不带实参标签的构造器形参

如果你不希望构造器的某个形参使用实参标签,可以使用下划线(_)来代替显式的实参标签来重写默认行为。

下面是之前形参的构造过程中 Celsius 例子的扩展,多了一个用已经的摄氏表示的 Double 类型值来创建新的 Celsius 实例的额外构造器:

struct Celsius {
    var temperatureInCelsius: Double
    init(fromFahrenheit fahrenheit: Double) {
        temperatureInCelsius = (fahrenheit - 32.0) / 1.8
    }
    init(fromKelvin kelvin: Double) {
        temperatureInCelsius = kelvin - 273.15
    }
    init(_ celsius: Double){
        temperatureInCelsius = celsius
    }
}
let bodyTemperature = Celsius(37.0)
// bodyTemperature.temperatureInCelsius 为 37.0

构造器调用 Celsius(37.0) 意图明确,不需要实参标签。因此适合使用 init(_ celsius: Double) 这样的构造器,从而可以通过提供未命名的 Double 值来调用构造器。

可选属性类型

如果你自定义的类型有一个逻辑上允许值为空的存储型属性——无论是因为它无法在初始化时赋值,还是因为它在之后某个时机可以赋值为空——都需要将它声明为 可选类型。可选类型的属性将自动初始化为 nil,表示这个属性是特意在构造过程设置为空。

下面例子中定义了类 SurveyQuestion,它包含一个可选 String 属性 response

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

调查问题的答案在询问前是无法确定的,因此我们将属性 response 声明为 String? 类型,或者说是 “可选类型 String“。当 SurveyQuestion 的实例初始化时,它将自动赋值为 nil,表明“暂时还没有字符“。

构造过程中常量属性的赋值

你可以在构造过程中的任意时间点给常量属性赋值,只要在构造过程结束时它设置成确定的值。一旦常量属性被赋值,它将永远不可更改。

注意

对于类的实例来说,它的常量属性只能在定义它的类的构造过程中修改;不能在子类中修改。

你可以修改上面的 SurveyQuestion 示例,用常量属性替代变量属性 text,表示问题内容 textSurveyQuestion 的实例被创建之后不会再被修改。尽管 text 属性现在是常量,我们仍然可以在类的构造器中设置它的值:

class SurveyQuestion {
    let text: String
    var response: String?
    init(text: String) {
        self.text = text
    }
    func ask() {
        print(text)
    }
}
let beetsQuestion = SurveyQuestion(text: "How about beets?")
beetsQuestion.ask()
// 打印“How about beets?”
beetsQuestion.response = "I also like beets. (But not with cheese.)"