46 道 Swift 常見面試題解

  1. 問題區

1.1 基礎

1、class 和 struct 的區別

2、不通過繼承,代碼複用(共享)的方式有哪些

3、Set 獨有的方法有哪些?

4、實現一個 min 函數,返回兩個元素較小的元素
5、map、filter、reduce 的作用
6、map 與 flatmap 的區別
7、什麼是 copy on write
8、如何獲取當前代碼的函數名和行號
9、如何聲明一個只能被類 conform 的 protocol
10、guard 使用場景
11、defer 使用場景
12、String 與 NSString 的關係與區別
13、怎麼獲取一個 String 的長度
14、如何截取 String 的某段字符串
15、throws 和 rethrows 的用法與作用
16、try?和 try!是什麼意思
17、associatedtype 的作用
18、什麼時候使用 final
19、public 和 open 的區別
20、聲明一個只有一個參數沒有返回值閉包的別名

21、定義靜態方法時關鍵字 static 和 class 有什麼區別

22、Self 的使用場景
23、dynamic 的作用
24、什麼時候使用 @objc
25、Optional(可選型) 是用什麼實現的
26、如何自定義下標獲取
27、?? 的作用
28、lazy 的作用
29、一個類型表示選項,可以同時表示有幾個選項選中(類似 UIViewAnimationOptions ),用什麼類型表示
30、inout 的作用
31、Error 如果要兼容 NSError 需要做什麼操作
32、下面的代碼都用了哪些語法糖

[1, 2, 3].map{ $0 * 2 }

33、什麼是高階函數
34、如何解決引用循環
35、下面的代碼會不會崩潰,說出原因

var mutableArray = [1,2,3]
for _ in mutableArray {
    mutableArray.removeLast()
}

36、給集合中元素是字符串的類型增加一個擴展方法,應該怎麼聲明

1.2 高級

1、一個 Sequence 的索引是不是一定從 0 開始?

2、數組都實現了哪些協議
3、如何自定義模式匹配
4、autoclosure 的作用
5、編譯選項 whole module optmization 優化了什麼
6、下面代碼中 mutating 的作用是什麼

struct Person {
    var name: String {
        mutating get {
            return store
        }
    }
}

7、如何讓自定義對象支持字面量初始化

8、dynamic framework 和 static framework 的區別是什麼
9、爲什麼數組索引越界會崩潰,而字典用下標取值時 key 沒有對應值的話返回的是 nil 不會崩潰。
10、一個函數的參數類型只要是數字(Int、Float)都可以,要怎麼表示。

  1. 基礎題解答區

2.1 class 和 struct 的區別

class 爲類, struct 爲結構體, 類是引用類型, 結構體爲值類型, 結構體不可以繼承

2.2 不通過繼承,代碼複用(共享)的方式有哪些

擴展, 全局函數

2.3 Set 獨有的方法有哪些?

// 定義一個 set
let setA: Set<Int> = [1, 2, 3, 4, 4]// {1, 2, 3, 4}, 順序可能不一致, 同一個元素只有一個值
let setB: Set<Int> = [1, 3, 5, 7, 9]// {1, 3, 5, 7, 9}
// 取並集 A | B
let setUnion = setA.union(setB)// {1, 2, 3, 4, 5, 7, 9}
// 取交集 A & B
let setIntersect = setA.intersection(setB)// {1, 3}
// 取差集 A - B
let setRevers = setA.subtracting(setB) // {2, 4}
// 取對稱差集, A XOR B = A - B | B - A
let setXor = setA.symmetricDifference(setB) //{2, 4, 5, 7, 9}

2.4 實現一個 min 函數,返回兩個元素較小的元素

func myMin<T: Comparable>(_ a: T, _ b: T) -> T {
    return a < b ? a : b
}
myMin(1, 2)

2.5 map、filter、reduce 的作用

map 用於映射, 可以將一個列表轉換爲另一個列表

[1, 2, 3].map{"\($0)"}// 數字數組轉換爲字符串數組
["1""2""3"]

filter 用於過濾, 可以篩選出想要的元素

[1, 2, 3].filter{$0 % 2 == 0} // 篩選偶數
// [2]

reduce 合併

[1, 2, 3].reduce(""){$0 + "\($1)"}// 轉換爲字符串並拼接
// "123"

組合示例

(0 ..< 10).filter{$0 % 2 == 0}.map{"\($0)"}.reduce(""){$0 + $1}
// 02468

2.6 map 與 flatmap 的區別

flatmap 有兩個實現函數實現,
public func flatMap<ElementOfResult>(_ transform: (Element) throws -> ElementOfResult?) rethrows -> [ElementOfResult]
這個方法, 中間的函數返回值爲一個可選值, 而 flatmap 會丟掉那些返回值爲 nil 的值
例如

["1""@""2""3""a"].flatMap{Int($0)}
// [1, 2, 3]
["1""@""2""3""a"].map{Int($0) ?? -1}
//[Optional(1), nil, Optional(2), Optional(3), nil]

另一個實現
public func flatMap<SegmentOfResult>(_ transform: (Element) throws -> SegmentOfResult) rethrows -> [SegmentOfResult.Iterator.Element] where SegmentOfResult : Sequence
中間的函數, 返回值爲一個數組, 而這個 flapmap 返回的對象則是一個與自己元素類型相同的數組

func someFunc(_ array:[Int]) -> [Int] {
    return array
}
[[1][2, 3][4, 5, 6]].map(someFunc)
// [[1][2, 3][4, 5, 6]]
[[1][2, 3][4, 5, 6]].flatMap(someFunc)
// [1, 2, 3, 4, 5, 6]

其實這個實現, 相當於是在使用 map 之後, 再將各個數組拼起來一樣的

[[1][2, 3][4, 5, 6]].map(someFunc).reduce([Int]()) {$0 + $1}
// [1, 2, 3, 4, 5, 6]

2.7 什麼是 copy on write

寫時複製, 指的是 swift 中的值類型, 並不會在一開始賦值的時候就去複製, 只有在需要修改的時候, 纔去複製。

2.8 如何獲取當前代碼的函數名和行號

以上這些都是特殊的字面量, 多用於調試輸出日誌

2.9 如何聲明一個只能被類 conform 的 protocol

聲明協議的時候, 加一個 class 即可

protocol SomeClassProtocl: class {
    func someFunction()
}

2.10 guard 使用場景

guard 和 if 類似, 不同的是, guard 總是有一個 else 語句, 如果表達式是假或者值綁定失敗的時候, 會執行 else 語句, 且在 else 語句中一定要停止函數調用
例如

guard 1 + 1 == 2 else {
    fatalError("something wrong")
}

常用使用場景爲, 用戶登錄的時候, 驗證用戶是否有輸入用戶名密碼等

guard let userName = self.userNameTextField.text,
  let password = self.passwordTextField.text else {
    return
}

2.11 defer 使用場景

defer 語句塊中的代碼, 會在當前作用域結束前調用, 常用場景如異常退出後, 關閉數據庫連接

func someQuery()
-> ([
Result
][
Result
]){
    let db = DBOpen("xxx")
    defer {
        db.close()
    }
    guard results1 = db.query("query1") else {
        return nil
    }
    guard results2 = db.query("query2") else {
        return nil
    }
    return (results1, results2)
}

需要注意的是, 如果有多個 defer, 那麼後加入的先執行

func someDeferFunction() {
    defer {
        print("\(#function)-end-1-1")
        print("\(#function)-end-1-2")
    }
    defer {
        print("\(#function)-end-2-1")
        print("\(#function)-end-2-2")
    }
    if true {
        defer {
            print("if defer")
        }
        print("if end")
    }
    print("function end")
}
someDeferFunction()
// 輸出
// if end
// if defer
// function end
// someDeferFunction()-end-2-1
// someDeferFunction()-end-2-2
// someDeferFunction()-end-1-1
// someDeferFunction()-end-1-2

2.12 String 與 NSString 的關係與區別

NSString 與 String 之間可以隨意轉換

let someString = "123"
let someNSString = NSString(string: "n123")
let strintToNSString = someString as NSString
let nsstringToString = someNSString as String

String 是結構體, 值類型, NSString 是類, 引用類型。
通常, 沒必要使用 NSString 類, 除非你要使用一些特有方法, 例如使用 pathExtension屬性

2.13 怎麼獲取一個 String 的長度

不考慮編碼, 只是想知道字符的數量, 用characters.count

"hello".characters.count // 5
"你好".characters.count // 2
"こんにちは".characters.count // 5

如果想知道在某個編碼下佔多少字節, 可以用

"hello".lengthOfBytes(using: .ascii) // 5
"hello".lengthOfBytes(using: .unicode) // 10
"你好".lengthOfBytes(using: .unicode) // 4
"你好".lengthOfBytes(using: .utf8) // 6
"こんにちは".lengthOfBytes(using: .unicode) // 10
"こんにちは".lengthOfBytes(using: .utf8) // 15

2.14 如何截取 String 的某段字符串

swift 中, 有三個取子串函數,
substring:to , substring:fromsubstring:with.

let simpleString = "Hello, world"
simpleString.substring(to: simpleString.index(simpleString.startIndex, offsetBy: 5))
// hello
simpleString.substring(from: simpleString.index(simpleString.endIndex, offsetBy: -5))
// world
simpleString.substring(with: simpleString.index(simpleString.startIndex, offsetBy: 5) ..< simpleString.index(simpleString.endIndex, offsetBy: -5))
// ,

2.15 throws 和 rethrows 的用法與作用

throws 用在函數上, 表示這個函數會拋出錯誤.
有兩種情況會拋出錯誤, 一種是直接使用 throw 拋出, 另一種是調用其他拋出異常的函數時, 直接使用 try xx 沒有處理異常.

enum DivideError: Error {
    case EqualZeroError;
}
func divide(_ a: Double, _ b: Double) throws -> Double {
    guard b != Double(0) else {
        throw DivideError.EqualZeroError
    }
    return a / b
}
func split(pieces: Int) throws -> Double {
    return try divide(1, Double(pieces))
}

rethrows 與 throws 類似, 不過只適用於參數中有函數, 且函數會拋出異常的情況, rethrows 可以用 throws 替換, 反過來不行

func processNumber(a: Double, b: Double, function(Double, Double) throws -> Double) rethrows -> Double {
    return try function(a, b)
}

2.16 try?和 try!是什麼意思

這兩個都用於處理可拋出異常的函數, 使用這兩個關鍵字可以不用寫do catch.
區別在於, try? 在用於處理可拋出異常函數時, 如果函數拋出異常, 則返回 nil, 否則返回函數返回值的可選值, 如:

print(try? divide(2, 1))
// Optional(2.0)
print(try? divide(2, 0))
// nil

而 try! 則在函數拋出異常的時候崩潰, 否則則返會函數返回值, 相當於 (try? xxx)!, 如:

print(try! divide(2, 1))
// 2.0
print(try! divide(2, 0))
// 崩潰

2.17 associatedtype 的作用

簡單來說就是 protocol 使用的泛型
例如定義一個列表協議

protocol ListProtcol {
    associatedtype Element
    func push(_ element:Element)
    func pop(_ element:Element) -> Element?
}

實現協議的時候, 可以使用 typealias 指定爲特定的類型, 也可以自動推斷, 如

class IntList: ListProtcol {
    typealias Element = Int // 使用 typealias 指定爲 Int
    var list = [Element]()
    func push(_ element: Element) {
        self.list.append(element)
    }
    func pop(_ element: Element) -> Element? {
        return self.list.popLast()
    }
}
class DoubleList: ListProtcol {
    var list = [Double]()
    func push(_ element: Double) {// 自動推斷
        self.list.append(element)
    }
    func pop(_ element: Double) -> Double? {
        return self.list.popLast()
    }
}

使用泛型也可以

class AnyList<T>: ListProtcol {
    var list = [T]()
    func push(_ element: T) {
        self.list.append(element)
    }
    func pop(_ element: T) -> T? {
        return self.list.popLast()
    }
}

可以使用 where 字句限定 Element 類型, 如:

extension ListProtcol where Element == Int {
    func isInt() ->Bool {
        return true
    }
}

2.18 什麼時候使用 final

final 用於限制繼承和重寫. 如果只是需要在某一個屬性前加一個 final。
如果需要限制整個類無法被繼承, 那麼可以在類名之前加一個 final

2.19 public 和 open 的區別

這兩個都用於在模塊中聲明需要對外界暴露的函數, 區別在於, public 修飾的類, 在模塊外無法繼承, 而 open 則可以任意繼承, 公開度來說, public < open

2.20 聲明一個只有一個參數沒有返回值閉包的別名

沒有返回值也就是返回值爲Void

typealias SomeClosuerType = (String) -> (Void)
let someClosuer: SomeClosuerType = { (name: String) in
    print("hello,", name)
}
someClosuer("world")
// hello, world

2.21 定義靜態方法時關鍵字 static 和 class 有什麼區別

static 定義的方法不可以被子類繼承, class 則可以

class AnotherClass {
    static func staticMethod(){}
    class func classMethod(){}
}
class ChildOfAnotherClass: AnotherClass {
    override class func classMethod(){}
    //override static func staticMethod(){}// error
}

2.22 Self 的使用場景

Self 通常在協議中使用, 用來表示實現者或者實現者的子類類型.
例如, 定義一個複製的協議

protocol CopyProtocol {
    func copy() -> Self
}

如果是結構體去實現, 要將 Self 換爲具體的類型

struct SomeStruct: CopyProtocol {
    let value: Int
    func copySelf() -> SomeStruct {
        return SomeStruct(value: self.value)
    }
}

如果是類去實現, 則有點複雜, 需要有一個 required 初始化方法

class SomeCopyableClass: CopyProtocol {
    func copySelf() -> Self {
        return type(of: self).init()
    }
    required init(){}
}

2.23 dynamic 的作用

由於 swift 是一個靜態語言, 所以沒有 Objective-C 中的消息發送這些動態機制, dynamic 的作用就是讓 swift 代碼也能有 Objective-C 中的動態機制, 常用的地方就是 KVO 了, 如果要監控一個屬性, 則必須要標記爲 dynamic

2.24 什麼時候使用 @objc

@objc 用途是爲了在 Objective-C 和 Swift 混編的時候, 能夠正常調用 Swift 代碼. 可以用於修飾類, 協議, 方法, 屬性。
常用的地方是在定義 delegate 協議中, 會將協議中的部分方法聲明爲可選方法, 需要用到 @objc

@objc protocol OptionalProtocol {
    @objc optional func optionalFunc()
    func normalFunc()
}
class OptionProtocolClass: OptionalProtocol {
    func normalFunc() {
    }
}
let someOptionalDelegate: OptionalProtocol = OptionProtocolClass()
someOptionalDelegate.optionalFunc?()

2.25 Optional(可選型) 是用什麼實現的

Optional 是一個泛型枚舉
大致定義如下:

enum Optional<Wrapped> {
  case none
  case some(Wrapped)
}

除了使用let someValue: Int? = nil之外, 還可以使用let optional1: Optional<Int> = nil來定義

2.26 如何自定義下標獲取

實現 subscript 即可, 如

extension AnyList {
    subscript(index: Int) -> T{
        return self.list[index]
    }
    subscript(indexString: String) -> T?{
        guard let index = Int(indexString) else {
            return nil
        }
        return self.list[index]
    }
}

索引除了數字之外, 其他類型也是可以的

2.27 ?? 的作用

可選值的默認值, 當可選值爲 nil 的時候, 會返回後面的值. 如
let someValue = optional1 ?? 0

2.28 lazy 的作用

懶加載, 當屬性要使用的時候, 纔去完成初始化

class LazyClass {
    lazy var someLazyValue: Int = {
        print("lazy init value")
        return 1
    }()
    var someNormalValue: Int = {
        print("normal init value")
        return 2
    }()
}
let lazyInstance = LazyClass()
print(lazyInstance.someNormalValue)
print(lazyInstance.someLazyValue)
// 打印輸出
// normal init value
// 2
// lazy init value
// 1

2.29 一個類型表示選項,可以同時表示有幾個選項選中(類似 UIViewAnimationOptions ),用什麼類型表示

需要實現自 OptionSet, 一般使用 struct 實現. 由於 OptionSet 要求有一個不可失敗的 init(rawValue:) 構造器, 而 枚舉無法做到這一點 (枚舉的原始值構造器是可失敗的, 而且有些組合值, 是沒辦法用一個枚舉值表示的)

struct SomeOption: OptionSet {
    let rawValue: Int
    static let option1 = SomeOption(rawValue: 1 << 0)
    static let option2 =  SomeOption(rawValue:1 << 1)
    static let option3 =  SomeOption(rawValue:1 << 2)
}
let options: SomeOption = [.option1, .option2]

2.30 inout 的作用

輸入輸出參數, 如:

func swap( a: inout Int, b: inout Int) {
    let temp = a
    a = b
    b = temp
}
var a = 1
var b = 2
print(a, b)// 1 2
swap(a: &a, b: &b)
print(a, b)// 2 1

2.31 Error 如果要兼容 NSError 需要做什麼操作

其實直接轉換就可以, 例如SomeError.someError as NSError但是這樣沒有錯誤碼, 描述等等, 如果想和 NSError 一樣有這些東西, 只需要實現 LocalizedErrorCustomNSError協議, 有些方法有默認實現, 可以略過, 如:

enum SomeError: Error, LocalizedError, CustomNSError {
    case error1, error2
    public var errorDescription: String? {
        switch self {
        case .error1:
            return "error description error1"
        case .error2:
            return "error description error2"
        }
    }
    var errorCode: Int {
        switch self {
        case .error1:
            return 1
        case .error2:
            return 2
        }
    }
    public static var errorDomain: String {
        return "error domain SomeError"
    }
    public var errorUserInfo: [String : Any] {
        switch self {
        case .error1:
            return ["info""error1"]
        case .error2:
            return ["info""error2"]
        }
    }
}
print(SomeError.error1 as NSError)
// Error Domain=error domain SomeError Code="error description error1" UserInfo={info=error1}

2.32 下面的代碼都用了哪些語法糖

[1, 2, 3].map{ $0 * 2 }

[1, 2, 3] 使用了, Array 實現的 ExpressibleByArrayLiteral 協議, 用於接收數組的字面值

map{xxx} 使用了閉包作爲作爲最後一個參數時, 可以直接寫在調用後面, 而且, 如果是唯一參數的話, 圓括號也可以省略

閉包沒有聲明函數參數, 返回值類型, 數量, 依靠的是閉包類型的自動推斷
閉包中語句只有一句時, 自動將這一句的結果作爲返回值

2.33 什麼是高階函數

一個函數如果可以以某一個函數作爲參數, 或者是返回值, 那麼這個函數就稱之爲高階函數, 如 map, reduce, filter

2.34 如何解決引用循環

  1. 轉換爲值類型, 只有類會存在引用循環, 所以如果能不用類, 是可以解引用循環的

  2. delegate 使用 weak 屬性

  3. 閉包中, 對有可能發生循環引用的對象, 使用 weak 或者 unowned, 修飾

2.35 下面的代碼會不會崩潰,說出原因

var mutableArray = [1,2,3]
for _ in mutableArray {
    mutableArray.removeLast()
}

不會, 原理不清楚, 就算是把 removeLast(), 換成 removeAll() , 這個循環也會執行三次, 估計是在一開始, for
in 就對 mutableArray 進行了一次值捕獲, 而 Array 是一個值類型 , removeLast() 並不能修改捕獲的值。

2.36 給集合中元素是字符串的類型增加一個擴展方法,應該怎麼聲明

使用 where 子句, 限制 Element 爲 String

extension Array where Element == String {
    var isStringElement:Bool {
        return true
    }
}
["1""2"].isStringElement
//[1, 2].isStringElement// error
  1. 高級題解答區

3.1 一個 Sequence 的索引是不是一定從 0 開始?

不一定, 兩個 for in 並不能保證都是從 0 開始, 且輸出結果一致, 官方文檔如下:

Repeated Access

The Sequence protocol makes no requirement on conforming types regarding
whether they will be destructively consumed by iteration. As a
consequence, don’t assume that multiple for-in loops on a sequence
will either resume iteration or restart from the beginning:

for element in sequence {
    if ... some condition { break }
}

for element in sequence {
    // No defined behavior
}

有些同學還是不太理解, 我寫了一個 demo 當作參考

class Countdown: Sequence, IteratorProtocol {
    var count: Int
    init(count: Int) {
        self.count = count
    }
    func next() -> Int? {
       if count == 0 {
           return nil
       } else {
           defer { count -= 1 }
           return count
       }
   }
}

var countDown = Countdown(count: 5)
print("begin for in 1")
for c in countDown {
    print(c)
}
print("end for in 1")
print("begin for in 2")
for c in countDown {
    print(c)
}
print("end for in 2")

最後輸出的結果是

begin for in 1
5
4
3
2
1
end for in 1
begin for in 2
end for in 2

很明顯, 第二次沒有輸出任何結果, 原因就是在第二次 for in 的時候, 並沒有將count重置。

3.2 數組都實現了哪些協議

MutableCollection, 實現了可修改的數組, 如a[1] = 2
ExpressibleByArrayLiteral, 實現了數組可以從 [1, 2, 3] 這種字面值初始化的能力

3.3 如何自定義模式匹配

待更新,暫時沒有最優解,讀者可在文末留言

3.4 autoclosure 的作用

自動閉包, 會自動將某一個表達式封裝爲閉包. 如

func autoClosureFunction(_ closure: @autoclosure () -> Int) {
   closure()
}
autoClosureFunction(1)

3.5 編譯選項 whole module optmization 優化了什麼

編譯器可以跨文件優化編譯代碼, 不侷限於一個文件。

3.6 下面代碼中 mutating 的作用是什麼

struct Person {
    var name: String {
        mutating get { 
            return store 
        }
    }
  }

讓不可變對象無法訪問 name 屬性

3.7 如何讓自定義對象支持字面量初始化

有幾個協議, 分別是
ExpressibleByArrayLiteral可以由數組形式初始化
ExpressibleByDictionaryLiteral可以由字典形式初始化
ExpressibleByNilLiteral可以由 nil 值初始化
ExpressibleByIntegerLiteral可以由整數值初始化
ExpressibleByFloatLiteral可以由浮點數初始化
ExpressibleByBooleanLiteral可以由布爾值初始化
ExpressibleByUnicodeScalarLiteral
ExpressibleByExtendedGraphemeClusterLiteral
ExpressibleByStringLiteral
這三種都是由字符串初始化, 上面兩種包含有 Unicode 字符和特殊字符

3.8 dynamic framework 和 static framework 的區別是什麼

靜態庫和動態庫, 靜態庫是每一個程序單獨打包一份, 而動態庫則是多個程序之間共享

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