【自問自答】關於 Swift 的幾個疑問

来源:https://www.cnblogs.com/ios122/archive/2018/01/06/8213602.html
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感覺自己給自己釋疑，也是一個極為有趣的過程。這次，我還新增了“猜想”一欄，來嘗試回答一些暫時沒有足夠資料支撐的問題。 Swift 版本是：4.0.3。不同版本的 Swift，可能無法復現問題。 個人記錄，僅供參考，不保證嚴格意義上的正確性。 ...


感覺自己給自己釋疑，也是一個極為有趣的過程。這次，我還新增了“猜想”一欄，來嘗試回答一些暫時沒有足夠資料支撐的問題。

Swift 版本是：4.0.3。不同版本的 Swift，可能無法復現問題。

個人記錄，僅供參考，不保證嚴格意義上的正確性。

swift 中,如何在函數內,聲明 static 變數 ?

問題描述:

以下語句,是編譯不過的，提示：“static properties may only be declared on a type”

func add() -> Int {
    static var base = 0
    base += 1
    return base
}
add()
add()
add()

解決方案:

可以用內嵌類型的 static 屬性來解決,如:

func add() -> Int {
    struct Temp{
        static var base = 0
    }
    
    Temp.base += 1
    return Temp.base
}

add() // --> 1
add() // --> 2
add() // --> 3

參考:https://stackoverflow.com/a/25354915

猜想:

同一作用域的同名內嵌類型,多次執行,只會真正定義一次.

swift 有沒有可以進行全局埋點的黑魔法機制?

問題描述:

全局埋點,依賴於 runtime 機制, 所以換種問法就是: swift 中如何繼續使用 objc 的runtime 機制.

解決方案:

純Swift類沒有動態性，但在方法、屬性前添加dynamic修飾可以獲得動態性。

繼承自NSObject的Swift類，其繼承自父類的方法具有動態性，其他自定義方法、屬性需要加dynamic修飾才可以獲得動態性。

若方法的參數、屬性類型為Swift特有、無法映射到Objective-C的類型(如Character、Tuple)，則此方法、屬性無法添加dynamic修飾（會編譯錯誤）

參考: http://www.infoq.com/cn/articles/dynamic-analysis-of-runtime-swift

快速驗證,可使用:

class A{
    @objc dynamic  func funcA(){
        print("funcA")
    }
}

func methodSwizze(cls: AnyClass, originalSelector: Selector, swizzledSelector:Selector){
    let originalMethod = class_getInstanceMethod(cls, originalSelector)
    let swizzledMethod = class_getInstanceMethod(cls, swizzledSelector)
    
    if let originalMethod = originalMethod, let swizzledMethod = swizzledMethod {
        method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod)
    }
}

extension A{
    @objc dynamic  func funcB(){
        print("funcB")
    }
}

methodSwizze(cls: A.self, originalSelector: #selector(A.funcA), swizzledSelector: #selector(A.funcB))

let a = A()

a.funcB() // --> funcA
a.funcA() // --> funcB

註意: swift 4 中, 加 dynamic 的同時,也必須加 @objc -- 即不允許單獨加 dynamic 標記.

猜想:

dynamic 是在用性能換靈活性.生產環境下,未來更可能的方案,可能是:

通過協議,約定必須實現的統計相關的方法 --> 通過單元測試,來保證遵循特定統計協議的類型,在特定的時機一定會調用協議規定的統計方法.

extension 中覆蓋某個自定義的 framework 中的 open/public class 中的 private 方法,會發生什麼事?

問題描述:

模塊A:

 open class Book: NSObject {
    private func funcA(){
        print("private funcA")
    }
    
    public func callFuncA(){
        funcA()
    }
}

模塊B:

public extension Book {
    func funcA(){
        print("public funcA")
    }
}

問題:

模塊B 中,以下代碼的輸出是?

let book = Book()
book.funcA()  // --> ?
book.callFuncA() // --> ?

解決方案:

可以直接運行觀察:

let book = Book()
book.funcA()  // --> public funcA
book.callFuncA() // --> private funcA

所以: 通過 extension 覆蓋其他模塊open類的private方法,不會有任何詭異的問題.兩個實現,都對彼此透明.

更進一步: 模塊B以 Optional 方式引入模塊A. 如果是在模塊B中,通過 extension 覆蓋模塊A的private 方法.然後在模塊 C 中同時引入了模塊 A 和 B,此時模塊C中類似的函數調用,會是哪個模塊的方法實現生效?

let book = Book()
book.funcA()  // --> public funcA
book.callFuncA() // --> private funcA

可以看到,仍然是模塊B中的 public 級別的方法生效.

再進一步,如果模塊 A 中的方法,由 private 改為 public,即:

open class Book: NSObject {
    public func funcA(){
        print("original public funcA")
    }
    
    public func callFuncA(){
        funcA()
    }
}

此時模塊C 中的調用,會報錯:

error: ambiguous use of 'funcA()'
book.funcA()
^
A.Book:2:17: note: found this candidate
public func funcA()
^
B.Book:2:17: note: found this candidate
public func funcA()

如果模塊 B 以 Required 方式引入模塊A,模塊C,只引入模塊B,此時的調用結果,會不會有什麼不同? --> 然而,並沒有什麼不同,依然是同樣的 ambiguous 錯誤.

總結一下:

  • 可以安全地在 extension 中覆蓋其他模塊中open/public類中定義的非 public 方法.對於原有模塊,會繼續使用自身的非 public 的方法定義;定義其他模塊,可以正確使用 extension 版本中的模塊代碼.

  • 不要嘗試在 extension 中定義其他模塊中 open/public類中定義的 public 方法.雖然可以定義,但是使用時,會引起 ambiguous 錯誤.

  • 在使用 extension 擴展其他模塊中定義的類時,最好還是給自己擴展的方法加上特定首碼,不然第三方模塊萬一暴露的同名方法,自己的代碼就徹底跪了.

猜想:

擴展第三方模塊類時,使用自定義的首碼,總是一個好的習慣.

嵌套定義的類型,如果外層類型是 private, 內層類型是 open,內層類型.那麼內層類型有可能在其他模塊中被使用嗎 ?

問題描述:

 open class Book: NSObject {
    private class InnerBook{
        open class DeeperBook{
            
        }
    }
}

在另一個 swift 模塊中,能使用類似下麵的類型初始化代碼嗎?

var book = Book.InnerBook.DeeperBook()

解決方案:

直接調用,會報錯:

error: 'InnerBook' is inaccessible due to 'private' protection level

嘗試修改為:

 open class Book: NSObject {
    open class InnerBook{
        open class DeeperBook{
            
        }
    }
}

依然報錯:

error: 'Book.InnerBook.DeeperBook' initializer is inaccessible due to 'internal' protection level

根據提示,再修改下 DeeperBook 的初始化方法的訪問級別:

open class Book: NSObject {
    open class InnerBook{
        open class DeeperBook{
            public init() {
                
            }
        }
    }
}

猜想:

內嵌類型的方法的訪問級別,並不會隨著類型本身訪問級別的寬鬆更變得比預設的 internal 更寬鬆.

疑問: 為什麼函數定義外的 closure 不會引起作用域內其他變數引用計數的變化?

問題描述:

仔細觀察以下不同代碼片段的不同輸出:

片段A:

class Book{
    let name: String
    
    lazy var whoami:(()->String)? = {
        return self.name
    }
    
    init(name:String) {
        self.name = name
    }
    
    deinit {
        print("\(name) is being deinitialized")
    }
}

var aBook:Book? = Book(name: "風之影")
print(aBook!.whoami!())

aBook = nil

/*
輸出:

風之影
*/

片段B:

class Book{
    let name: String
    
    lazy var whoami:(()->String)? = {
        return self.name
    }
    
    init(name:String) {
        self.name = name
    }
    
    deinit {
        print("\(name) is being deinitialized")
    }
}

var aBook:Book? = Book(name: "風之影")
print(aBook!.whoami!())

aBook?.whoami = nil
aBook = nil

/*
輸出:

風之影
風之影 is being deinitialized
*/

片段C:

class Book{
    let name: String
    
    lazy var whoami:(()->String)? = {
        return self.name
    }
    
    init(name:String) {
        self.name = name
    }
    
    deinit {
        print("\(name) is being deinitialized")
    }
}

var aBook:Book? = Book(name: "風之影")

aBook?.whoami = {
    return aBook!.name + " new"
}
        
print(aBook!.whoami!())
        
aBook = nil

/*
輸出:

風之影 new
風之影 is being deinitialized
*/

片段A, aBook 記憶體泄露,經典的 closure self 迴圈引用問題.

片段B,是 closure self 迴圈引用的一個可選解決方案,即 self 主動切斷對 closure 的引用.

片段C,比較詭異. aBook 引用了一個新的 closure,新的 closure 內又引用了 aBook 一次,但是 aBook 竟然還是可以正確釋放,並沒有預期中的記憶體泄露問題.令人費解!?

解決方案:

片段 D:

class Book{
    let name: String
    
    lazy var whoami:(()->String)? = {
        return self.name
    }
    
    init(name:String) {
        self.name = name
    }
    
    deinit {
        print("\(name) is being deinitialized")
    }
}

var aBook:Book? = Book(name: "風之影")

aBook?.whoami = {
    [aBook] in
    return aBook!.name + " new"
}
        
print(aBook!.whoami!())
        
aBook = nil

/*
輸出:

風之影 new
*/

可以看到,這樣 aBook 就會泄露了.片段 D 與 片段 C 的區別在於 closure 中的那句 [aBook] in .這個語法,是我"杜撰"的,語義上近似於以強引用方式捕捉 aBook 對應的真實對象.官方文檔中並沒有提到有這種語法.

另外,參考 objc 中block 的行為,我嘗試搜索相關 swift 中 棧(stack) block 的相關信息.如果 closure 也區分棧和堆,倒是還可以勉強解釋.不過,並沒有相關的信息,而且 closure 本身也是不支持 copy 操作的.

註意: 當前復現此問題用的是 swift 4.0.3 版本,不同版本中的 closure 的行為可能不一致.

猜想:

或許 swift 中,只有內部有可能直接使用 self 的 closure,才需要特別考慮closure引起的記憶體泄露問題.

個人猜測,可能是因為 self 比較特殊, closure 只能直接捕捉其真實對象.


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