包含延迟初始化器的 Swift 结构的初始化问题

Question

我为在线编程练习网站上的 Swift 编程练习编写了两个版本的代码。练习如下：

Find the difference between the square of the sum and the sum of the squares of the first N natural numbers. The square of the sum of the first ten natural numbers is (1 + 2 + ... + 10)² = 55² = 3025. The sum of the squares of the first ten natural numbers is 1² + 2² + ... + 10² = 385. Hence the difference between the square of the sum of the first ten natural numbers and the sum of the squares of the first ten natural numbers is 3025 - 385 = 2640.

第一个版本的代码是：

struct Squares {
    let squareOfSum : UInt64
    let sumOfSquares : UInt64
    let differenceOfSquares : UInt64

    init(_ number: UInt64) {
        var sum = ((1 + number) * number) / 2
        squareOfSum = sum * sum
        sum = 0
        for i in 1...number {
            sum = sum + (UInt64)(i * i)
        }
        sumOfSquares = sum
        differenceOfSquares = squareOfSum - sumOfSquares
    }
}
let sqrs = Squares(5)
print(sqrs.differenceOfSquares)

它顺利通过了编译和运行s。

第二个版本的代码是：

struct Squares {
    let num : UInt64
    lazy var squareOfSum: UInt64 = {
        return ((1...num).reduce(0, +)).squared
    }()
    lazy var sumOfSquares: UInt64 = {
        return ((1...num).map{[=12=].squared}).reduce(0, +)
    }()
    lazy var differenceOfSquares: UInt64 = {return squareOfSum - sumOfSquares }()

    init(_ number: UInt64) {
        num = number
    }
}
extension Numeric {
    var squared: Self {
        return self * self
    }
}
let sqrs = Squares(5)
print(sqrs.differenceOfSquares)

编译代码时，编译器会生成以下消息：

/tmp/0C9C2EC3-543D-486F-BCB0-D181EC48DC82.8NCVch/main.swift:25:7: error: cannot use mutating getter on immutable value: 'sqrs' is a 'let' constant
print(sqrs.differenceOfSquares)
      ^~~~
/tmp/0C9C2EC3-543D-486F-BCB0-D181EC48DC82.8NCVch/main.swift:24:1: note: change 'let' to 'var' to make it mutable
let sqrs = Squares(5)
^~~
var

如果我根据编译器的建议将 let 更改为 var for sqrs，代码将运行很好。或者，如果我将类型 struct 更改为 class 以使对象可变，代码也将运行很好。但是，在我的第一个版本的代码中，struct 对象和 let 可变定界符的组合没有问题。怎么到了第二个版本，这两个就变得不协调了？虽然我不知道为什么，但我怀疑这可能与第二个版本中的惰性初始化程序有关。

谁能帮忙解释一下？非常感谢您。

Answer 1

惰性属性具有可变的 getter，即访问惰性属性可能会改变结构。为什么？想想你第一次访问一个懒惰的属性。在第一次访问之前，那个属性没有值，在你访问它之后，=右边的表达式被计算并赋值给属性。现在属性有了一个值。这就是访问惰性属性可以更改结构的方式。因此，您需要 var 才能访问惰性属性。

将结构更改为 class 也有帮助，因为现在 sqrs 存储引用，而 let sqrs 仅使 reference对象常量，而不是使对象本身常量。

第一个版本初始化初始化器中的所有属性。您可以在初始化程序中为每个 let 属性分配一次，这是第一个版本所做的。由于第一个版本中的属性不是惰性的，您可以使用 let 常量访问它们。

包含延迟初始化器的 Swift 结构的初始化问题

Initialization problem with Swift struct that contains lazy initializers

struct

class

lazy-initialization

swift

mutating-function