46 道 Swift 常见面试题解

1.1 基础

1、class 和 struct 的区别

2、不通过继承，代码复用（共享）的方式有哪些

3、Set 独有的方法有哪些？

4、实现一个 min 函数，返回两个元素较小的元素
5、map、filter、reduce 的作用
6、map 与 flatmap 的区别
7、什么是 copy on write
8、如何获取当前代码的函数名和行号
9、如何声明一个只能被类 conform 的 protocol
10、guard 使用场景
11、defer 使用场景
12、String 与 NSString 的关系与区别
13、怎么获取一个 String 的长度
14、如何截取 String 的某段字符串
15、throws 和 rethrows 的用法与作用
16、try？和 try！是什么意思
17、associatedtype 的作用
18、什么时候使用 final
19、public 和 open 的区别
20、声明一个只有一个参数没有返回值闭包的别名

21、定义静态方法时关键字 static 和 class 有什么区别

22、Self 的使用场景
23、dynamic 的作用
24、什么时候使用 @objc
25、Optional（可选型） 是用什么实现的
26、如何自定义下标获取
27、?? 的作用
28、lazy 的作用
29、一个类型表示选项，可以同时表示有几个选项选中（类似 UIViewAnimationOptions ），用什么类型表示
30、inout 的作用
31、Error 如果要兼容 NSError 需要做什么操作
32、下面的代码都用了哪些语法糖

[1, 2, 3].map{ $0 * 2 }

33、什么是高阶函数
34、如何解决引用循环
35、下面的代码会不会崩溃，说出原因

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

36、给集合中元素是字符串的类型增加一个扩展方法，应该怎么声明

1.2 高级

1、一个 Sequence 的索引是不是一定从 0 开始？

2、数组都实现了哪些协议
3、如何自定义模式匹配
4、autoclosure 的作用
5、编译选项 whole module optmization 优化了什么
6、下面代码中 mutating 的作用是什么

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

7、如何让自定义对象支持字面量初始化

8、dynamic framework 和 static framework 的区别是什么
9、为什么数组索引越界会崩溃，而字典用下标取值时 key 没有对应值的话返回的是 nil 不会崩溃。
10、一个函数的参数类型只要是数字（Int、Float）都可以，要怎么表示。

2. 基础题解答区

2.1 class 和 struct 的区别

class 为类, struct 为结构体, 类是引用类型, 结构体为值类型, 结构体不可以继承

2.2 不通过继承，代码复用（共享）的方式有哪些

2.3 Set 独有的方法有哪些？

// 定义一个 set
let setA: Set<Int> = [1, 2, 3, 4, 4]// {1, 2, 3, 4}, 顺序可能不一致, 同一个元素只有一个值
let setB: Set<Int> = [1, 3, 5, 7, 9]// {1, 3, 5, 7, 9}
// 取并集 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}
// 取对称差集, A XOR B = A - B | B - A
let setXor = setA.symmetricDifference(setB) //{2, 4, 5, 7, 9}

2.4 实现一个 min 函数，返回两个元素较小的元素

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 用于映射, 可以将一个列表转换为另一个列表

[1, 2, 3].map{"\($0)"}// 数字数组转换为字符串数组
["1", "2", "3"]

filter 用于过滤, 可以筛选出想要的元素

[1, 2, 3].filter{$0 % 2 == 0} // 筛选偶数
// [2]

reduce 合并

[1, 2, 3].reduce(""){$0 + "\($1)"}// 转换为字符串并拼接
// "123" 

组合示例

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

2.6 map 与 flatmap 的区别

flatmap 有两个实现函数实现,
public func flatMap<ElementOfResult>(_ transform: (Element) throws -> ElementOfResult?) rethrows -> [ElementOfResult]
这个方法, 中间的函数返回值为一个可选值, 而 flatmap 会丢掉那些返回值为 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]

另一个实现
public func flatMap<SegmentOfResult>(_ transform: (Element) throws -> SegmentOfResult) rethrows -> [SegmentOfResult.Iterator.Element] where SegmentOfResult : Sequence
中间的函数, 返回值为一个数组, 而这个 flapmap 返回的对象则是一个与自己元素类型相同的数组

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]

其实这个实现, 相当于是在使用 map 之后, 再将各个数组拼起来一样的

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

2.7 什么是 copy on write

写时复制, 指的是 swift 中的值类型, 并不会在一开始赋值的时候就去复制, 只有在需要修改的时候, 才去复制。

2.8 如何获取当前代码的函数名和行号

#file用于获取当前文件文件名
#line用于获取当前行号
#column用于获取当前列编号
#function用于获取当前函数名

以上这些都是特殊的字面量, 多用于调试输出日志

2.9如何声明一个只能被类 conform 的 protocol

声明协议的时候, 加一个 class 即可
如

protocol SomeClassProtocl: class {
    func someFunction()
}

2.10 guard 使用场景

guard 和 if 类似, 不同的是, guard 总是有一个 else 语句, 如果表达式是假或者值绑定失败的时候, 会执行 else 语句, 且在 else 语句中一定要停止函数调用
例如

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

常用使用场景为, 用户登录的时候, 验证用户是否有输入用户名密码等

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

2.11 defer 使用场景

defer 语句块中的代码, 会在当前作用域结束前调用, 常用场景如异常退出后, 关闭数据库连接

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, 如果有多个 defer, 那么后加入的先执行

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()
// 输出
// 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 与 NSString 的关系与区别

NSString 与 String 之间可以随意转换

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

String 是结构体, 值类型, NSString 是类, 引用类型。
通常, 没必要使用 NSString 类, 除非你要使用一些特有方法, 例如使用 pathExtension属性

2.13 怎么获取一个 String 的长度

不考虑编码, 只是想知道字符的数量, 用characters.count

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

如果想知道在某个编码下占多少字节, 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, 有三个取子串函数,
substring:to , substring:from, substring: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 的用法与作用

throws 用在函数上, 表示这个函数会抛出错误.
有两种情况会抛出错误, 一种是直接使用 throw 抛出, 另一种是调用其他抛出异常的函数时, 直接使用 try xx 没有处理异常.
如

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 与 throws 类似, 不过只适用于参数中有函数, 且函数会抛出异常的情况, rethrows 可以用 throws 替换, 反过来不行
如

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

2.16 try？和 try！是什么意思

这两个都用于处理可抛出异常的函数, 使用这两个关键字可以不用写do catch.
区别在于, try? 在用于处理可抛出异常函数时, 如果函数抛出异常, 则返回 nil, 否则返回函数返回值的可选值, 如:

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

而 try! 则在函数抛出异常的时候崩溃, 否则则返会函数返回值, 相当于(try? xxx)!, 如:

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

2.17 associatedtype 的作用

简单来说就是 protocol 使用的泛型
例如定义一个列表协议

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

实现协议的时候, 可以使用 typealias 指定为特定的类型, 也可以自动推断, 如

class IntList: ListProtcol {
    typealias Element = Int // 使用 typealias 指定为 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) {// 自动推断
        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 类型, 如:

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

2.18 什么时候使用 final

final 用于限制继承和重写. 如果只是需要在某一个属性前加一个 final。
如果需要限制整个类无法被继承, 那么可以在类名之前加一个final

2.19 public 和 open 的区别

这两个都用于在模块中声明需要对外界暴露的函数, 区别在于, public 修饰的类, 在模块外无法继承, 而 open 则可以任意继承, 公开度来说, public < open

2.20 声明一个只有一个参数没有返回值闭包的别名

没有返回值也就是返回值为Void

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

2.21 定义静态方法时关键字 static 和 class 有什么区别

static 定义的方法不可以被子类继承, class 则可以

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

2.22 Self 的使用场景

Self 通常在协议中使用, 用来表示实现者或者实现者的子类类型.
例如, 定义一个复制的协议

protocol CopyProtocol {
    func copy() -> Self
}

如果是结构体去实现, 要将Self 换为具体的类型

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

如果是类去实现, 则有点复杂, 需要有一个 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

由于 swift 是一个静态语言, 所以没有 Objective-C 中的消息发送这些动态机制, dynamic 的作用就是让 swift 代码也能有 Objective-C 中的动态机制, 常用的地方就是 KVO 了, 如果要监控一个属性, 则必须要标记为 dynamic

2.24 什么时候使用 @objc

@objc 用途是为了在 Objective-C 和 Swift 混编的时候, 能够正常调用 Swift 代码. 可以用于修饰类, 协议, 方法, 属性。
常用的地方是在定义 delegate 协议中, 会将协议中的部分方法声明为可选方法, 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（可选型） 是用什么实现的

Optional 是一个泛型枚举
大致定义如下:

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

除了使用let someValue: Int? = nil之外, 还可以使用let optional1: Optional<Int> = nil来定义

2.26 如何自定义下标获取

实现 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]
    }
}

索引除了数字之外, 其他类型也是可以的

2.27 ?? 的作用

可选值的默认值, 当可选值为nil 的时候, 会返回后面的值. 如
let someValue = optional1 ?? 0

2.28 lazy 的作用

懒加载, 当属性要使用的时候, 才去完成初始化
如

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)
// 打印输出
// normal init value
// 2
// lazy init value
// 1

2.29 一个类型表示选项，可以同时表示有几个选项选中（类似 UIViewAnimationOptions ），用什么类型表示

需要实现自 OptionSet, 一般使用 struct 实现. 由于 OptionSet 要求有一个不可失败的init(rawValue:) 构造器, 而 枚举无法做到这一点(枚举的原始值构造器是可失败的, 而且有些组合值, 是没办法用一个枚举值表示的)

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

输入输出参数, 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 需要做什么操作

其实直接转换就可以, 例如SomeError.someError as NSError但是这样没有错误码, 描述等等, 如果想和 NSError 一样有这些东西, 只需要实现 LocalizedError和CustomNSError协议, 有些方法有默认实现, 可以略过, 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=1 "error description error1" UserInfo={info=error1}

2.32 下面的代码都用了哪些语法糖

[1, 2, 3].map{ $0 * 2 }

[1, 2, 3] 使用了, Array 实现的ExpressibleByArrayLiteral 协议, 用于接收数组的字面值

map{xxx} 使用了闭包作为作为最后一个参数时, 可以直接写在调用后面, 而且, 如果是唯一参数的话, 圆括号也可以省略

闭包没有声明函数参数, 返回值类型, 数量, 依靠的是闭包类型的自动推断
闭包中语句只有一句时, 自动将这一句的结果作为返回值

2.33 什么是高阶函数

一个函数如果可以以某一个函数作为参数, 或者是返回值, 那么这个函数就称之为高阶函数, 如 map, reduce, filter

2.34 如何解决引用循环

1. 转换为值类型, 只有类会存在引用循环, 所以如果能不用类, 是可以解引用循环的

2. delegate 使用 weak 属性

3. 闭包中, 对有可能发生循环引用的对象, 使用 weak 或者 unowned, 修饰

2.35 下面的代码会不会崩溃，说出原因

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

不会, 原理不清楚, 就算是把 removeLast(), 换成 removeAll() ,这个循环也会执行三次, 估计是在一开始, for
in 就对 mutableArray 进行了一次值捕获, 而 Array 是一个值类型 , removeLast() 并不能修改捕获的值。

2.36 给集合中元素是字符串的类型增加一个扩展方法，应该怎么声明

使用 where 子句, 限制 Element 为 String

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

3. 高级题解答区

3.1 一个 Sequence 的索引是不是一定从 0 开始？

不一定, 两个 for in 并不能保证都是从 0 开始, 且输出结果一致, 官方文档如下：

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
}

有些同学还是不太理解, 我写了一个demo 当作参考

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")

最后输出的结果是

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

很明显, 第二次没有输出任何结果, 原因就是在第二次for in 的时候, 并没有将count重置。

3.2 数组都实现了哪些协议

MutableCollection, 实现了可修改的数组, 如a[1] = 2
ExpressibleByArrayLiteral, 实现了数组可以从[1, 2, 3] 这种字面值初始化的能力

3.3 如何自定义模式匹配

待更新，暂时没有最优解，读者可在文末留言

3.4 autoclosure 的作用

自动闭包, 会自动将某一个表达式封装为闭包. 如

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

3.5 编译选项 whole module optmization 优化了什么

编译器可以跨文件优化编译代码, 不局限于一个文件。

3.6 下面代码中 mutating 的作用是什么

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

让不可变对象无法访问 name 属性

3.7 如何让自定义对象支持字面量初始化

有几个协议, 分别是
ExpressibleByArrayLiteral可以由数组形式初始化
ExpressibleByDictionaryLiteral可以由字典形式初始化
ExpressibleByNilLiteral可以由nil 值初始化
ExpressibleByIntegerLiteral可以由整数值初始化
ExpressibleByFloatLiteral可以由浮点数初始化
ExpressibleByBooleanLiteral可以由布尔值初始化
ExpressibleByUnicodeScalarLiteral
ExpressibleByExtendedGraphemeClusterLiteral
ExpressibleByStringLiteral
这三种都是由字符串初始化, 上面两种包含有 Unicode 字符和特殊字符

3.8 dynamic framework 和 static framework 的区别是什么

静态库和动态库, 静态库是每一个程序单独打包一份, 而动态库则是多个程序之间共享

3.9 为什么数组索引越界会崩溃，而字典用下标取值时 key 没有对应值的话返回的是 nil 不会崩溃

待更新，暂时没有最优解，读者可在文末留言

3.10 一个函数的参数类型只要是数字（Int、Float）都可以，要怎么表示

待更新，暂时没有最优解，读者可在文末留言

如果觉得不错，素质三连、或者点个「赞」、「在看」都是对笔者莫大的支持，谢谢各位大佬啦~