Swift 中的结构体和类有什么区别？何时选择结构体？

Swift 中的结构体和类有什么区别？在什么情况下应该选择结构体而不是类？

Swift 中的结构体和类都是用于定义自定义数据类型的构造，但它们在内存管理、赋值行为和使用场景上有重要区别。

主要区别：

1. 值类型 vs 引用类型：

   • 结构体是值类型，赋值时创建副本
   • 类是引用类型，赋值时传递引用
   • 示例：

     swift
     struct Point {
         var x: Int
         var y: Int
     }
     
     class Circle {
         var center: Point
         var radius: Int
         
         init(center: Point, radius: Int) {
             self.center = center
             self.radius = radius
         }
     }
     
     var point1 = Point(x: 0, y: 0)
     var point2 = point1
     point2.x = 10
     print(point1.x) // 0 (point1 不受影响)
     
     var circle1 = Circle(center: Point(x: 0, y: 0), radius: 5)
     var circle2 = circle1
     circle2.radius = 10
     print(circle1.radius) // 10 (circle1 受影响)

2. 继承：

   • 类支持继承，可以继承其他类的属性和方法
   • 结构体不支持继承
   • 示例：

     swift
     class Vehicle {
         var speed: Int = 0
         func accelerate() {
             speed += 10
         }
     }
     
     class Car: Vehicle {
         var brand: String
         init(brand: String) {
             self.brand = brand
         }
     }

3. 类型转换：

   • 类支持类型检查和转换（is、as）
   • 结构体不支持类型转换
   • 示例：

     swift
     let vehicle: Vehicle = Car(brand: "Toyota")
     if let car = vehicle as? Car {
         print(car.brand)
     }

4. 引用计数：

   • 类使用 ARC（自动引用计数）管理内存
   • 结构体不需要引用计数，直接在栈上分配
   • 类可能导致循环引用，需要使用 weak 或 unowned

5. 析构器：

   • 类可以定义析构器（deinit）
   • 结构体不能定义析构器
   • 示例：

     swift
     class FileHandler {
         let fileHandle: FileHandle
         
         init(path: String) {
             self.fileHandle = FileHandle(forReadingAtPath: path)!
         }
         
         deinit {
             fileHandle.closeFile()
         }
     }

选择结构体的场景：

1. 数据模型主要是值类型
2. 数据需要独立存在，不希望被意外修改
3. 数据相对较小，复制成本较低
4. 不需要继承
5. 需要线程安全的操作
6. 需要比较值相等性

选择类的场景：

1. 需要继承和多态
2. 需要共享状态
3. 数据较大，复制成本高
4. 需要控制生命周期和内存管理
5. 需要使用标识符比较
6. 需要使用析构器

最佳实践：

1. 优先使用结构体，只有在需要引用类型特性时才使用类
2. 使用结构体表示简单的数据模型
3. 使用类表示具有身份和行为对象
4. 在需要继承时使用类
5. 注意类可能导致的循环引用问题