Swift 构造过程

封面图 • 2025-10-23 • Swift

在 **Swift** 中，**构造过程（Initialization）** 是用于创建和初始化对象的过程。构造函数被称为 **initializer**，它负责为类、结构体或枚举的实例分配内存并设置初始状态。

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## 一、基本概念

### 1. 构造器（Initializer）
- Swift 使用 `init()` 来定义构造器。
- 构造器没有返回值，也不需要使用 `return` 关键字。

```swift
struct Person {
    var name: String
    var age: Int

init(name: String, age: Int) {
        self.name = name
        self.age = age
    }
}
```

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## 二、构造器类型

### 1. **默认构造器（Default Initializer）**
- 如果类或结构体没有定义任何构造器，Swift 会自动提供一个默认构造器。
- 默认构造器会将所有属性初始化为默认值（如 `0`、`""`、`false` 等）。

```swift
struct Point {
    var x: Int
    var y: Int
}

let p = Point() // 默认构造器：x=0, y=0
```

> 注意：如果属性没有默认值，或者有自定义的构造器，则不会自动提供默认构造器。

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### 2. **成员构造器（Memberwise Initializer）**
- 对于结构体（`struct`）和枚举（`enum`），Swift 会自动生成一个“成员构造器”（memberwise initializer），可以按属性名传入参数。

```swift
struct User {
    var username: String
    var age: Int
}

let user = User(username: "Alice", age: 25)
```

> 类（`class`）不会自动生成成员构造器。

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### 3. **指定构造器（Designated Initializer）**
- 每个类必须有一个指定构造器，用于完全初始化该类的所有属性。
- 指定构造器是类的主要构造器。

```swift
class Car {
    var model: String
    var year: Int

init(model: String, year: Int) {
        self.model = model
        self.year = year
    }
}
```

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### 4. **便利构造器（Convenience Initializer）**
- 便利构造器是辅助构造器，通常用来调用指定构造器，以简化初始化过程。
- 用 `convenience` 关键字声明。
- 必须调用同一个类中的其他构造器（可以是指定或另一个便利构造器）。

```swift
class Car {
    var model: String
    var year: Int

init(model: String, year: Int) {
        self.model = model
        self.year = year
    }

convenience init(model: String) {
        self.init(model: model, year: 2024)
    }
}
```

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## 三、构造器的继承与重写（Class）

### 1. **构造器继承**
- 子类**不会自动继承父类的构造器**，除非满足某些条件。
- 如果子类没有定义任何构造器，那么它会继承父类的构造器（如果父类的构造器可以被安全地调用）。

### 2. **构造器重写（Override）**
- 在子类中，不能直接重写构造器，但可以通过调用父类的构造器来实现类似功能。

```swift
class Vehicle {
    var wheels: Int

init(wheels: Int) {
        self.wheels = wheels
    }
}

class Bike: Vehicle {
    var hasBasket: Bool

init(hasBasket: Bool) {
        self.hasBasket = hasBasket
        super.init(wheels: 2)
    }
}
```

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## 四、可失败构造器（Failable Initializer）

- 当构造过程中可能失败时，可以使用 `init?()` 或 `init!()`。

```swift
struct Temperature {
    var celsius: Double

init?(celsius: Double) {
        if celsius < -273.15 {
            return nil // 负温度不可能
        }
        self.celsius = celsius
    }
}

if let temp = Temperature(celsius: -300) {
    print("Valid temperature")
} else {
    print("Invalid temperature")
}
```

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## 五、必要构造器（Required Initializer）

- 在类中使用 `required` 关键字，表示所有子类都必须实现这个构造器。

```swift
class Animal {
    required init() {
        // 初始化代码
    }
}

class Dog: Animal {
    override init() {
        super.init()
    }
}
```

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## 六、延迟构造（Lazy Initialization）

- 可以使用 `lazy` 关键字来延迟初始化属性，直到第一次访问时才进行初始化。

```swift
class DataProvider {
    lazy var data: [String] = {
        return ["A", "B", "C"]
    }()
}
```

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## 七、构造器链（Initialization Chain）

- 构造器之间可以通过 `self.init(...)` 进行调用。
- 指定构造器可以调用另一个指定构造器，也可以调用便利构造器。
- 便利构造器只能调用同一类中的其他构造器。

```swift
class Rectangle {
    var width: Double
    var height: Double

init(width: Double, height: Double) {
        self.width = width
        self.height = height
    }

convenience init(size: Double) {
        self.init(width: size, height: size)
    }
}
```

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## 总结

| 构造器类型         | 说明                                      |
|--------------------|-------------------------------------------|
| `init()`           | 指定构造器                                |
| `convenience init()` | 便利构造器                                 |
| `init?()`          | 可失败构造器                               |
| `init!()`          | 强制可失败构造器                           |
| `required init()`  | 必要构造器（用于类继承）                   |

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