结构体与类的区别

在 Swift 中，结构体（struct）和类（class）都可以定义属性、方法以及初始化器。然而两者在行为上有关键差异：

• 值类型 vs 引用类型：结构体是值类型，赋值或传递时会进行拷贝；类是引用类型，多个变量可指向同一实例。
• 继承支持：只有类支持继承，结构体不能从其他类型继承，也不能被继承。
• 使用场景建议：若数据模型不需要继承、类型转换或多态特性，优先使用结构体以提升性能和安全性。

协议的设计与实现

协议（protocol）用于定义一组方法、属性或其他需求的契约，不提供具体实现。任何类型（类、结构体、枚举）只要满足这些要求即可遵循该协议。

protocol Configurable {
    var description: String { get }
    mutating func update()
}

上述代码中，{ get } 表示只读属性；而 mutating 关键字允许值类型在方法内部修改自身状态。

例如一个结构体实现该协议：

struct Settings: Configurable {
    var version: Int
    var description: String {
        return "Configuration v\(version)"
    }
    
    mutating func update() {
        version += 1
    }
}

可选类型与条件绑定

Swift 使用可选类型（Optional）处理可能缺失的值。通过 if let 进行安全解包，并结合 where 子句添加额外判断条件。

var userName: String? = "Alice"
var welcomeMessage = "Hi"

if let name = userName, name.hasPrefix("A") {
    welcomeMessage = "Welcome, \(name)"
}
print(welcomeMessage)

控制流与模式匹配

Swift 的 switch 支持强大的模式匹配功能，包括值绑定和条件过滤。

let food = "green pepper"
var comment = ""

switch food {
case "carrot":
    comment = "Great for vision."
case "cucumber", "lettuce":
    comment = "Perfect in salads."
case let x where x.contains("pepper"):
    comment = "Spicy? Maybe not always."
default:
    comment = "Try it in a stew."
}
print(comment)

循环与范围操作符

使用半开区间（..<）和闭区间（...）简化循环逻辑。

var sum = 0
for i in 0..<4 {
    sum += i
}
print(sum) // 输出 6

var count = 0
for _ in 1...5 {
    count += 1
}
print(count) // 输出 5</code>

class Shape {
    var sides: Int = 0
    
    func describe() -> String {
        return "A shape with \(sides) sides"
    }
}

class Rectangle: Shape {
    var width: Double
    var height: Double
    
    init(width: Double, height: Double) {
        self.width = width
        self.height = height
        super.init()
        sides = 4
    }
    
    func area() -> Double {
        return width * height
    }
    
    override func describe() -> String {
        return "A rectangle of \(width)x\(height)"
    }
}

enum Rank: Int {
    case ace = 1, two, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten
    case jack, queen, king
    
    func label() -> String {
        switch self {
        case .ace: return "Ace"
        case .jack: return "Jack"
        case .queen: return "Queen"
        case .king: return "King"
        default: return "\(rawValue)"
        }
    }
}

let cardRank = Rank.five
print(cardRank.label()) // 输出 5

let shapes: [Shape] = [
    Rectangle(width: 2.0, height: 3.0),
    Rectangle(width: 1.5, height: 1.5)
]

var rectCount = 0
for item in shapes {
    if let _ = item as? Rectangle {
        rectCount += 1
    }
}
print("Found \(rectCount) rectangles")