包含惰性初始化器的 Swift 结构的初始化问题

Question

我为一个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：

求和的平方与前 N 个自然数的平方和的差。 前十个自然数之和的平方是 (1 + 2 + ... + 10)² = 55² = 3025。 前十个自然数的平方和为 1² + 2² + ... + 10² = 385。 因此前十个自然数的平方和与前十个自然数的平方和的差为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)

它通过编译并运行没有问题。

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{$0.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，编译器会产生以下消息：

/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

如果我按照编译器的建议将let 更改为var 为sqrs，代码将运行良好。或者，如果我将类型 struct 更改为 class 以使对象可变，代码也将运行良好。但是，在我的第一个版本的代码中，struct 对象和let 可变性分隔符的组合没有问题。怎么在第二个版本中，这两个变得不一致？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器有关。

谁能帮忙解释一下？非常感谢您。

Answer 1

惰性属性具有变异的 getter，即访问惰性属性可能会改变结构。为什么？想想你第一次访问惰性属性的时候。在第一次访问之前，该属性没有值，在您访问它之后，= 右侧的表达式被评估并分配给该属性。现在该属性具有价值。这就是访问惰性属性可以更改结构的方式。因此，您需要 var 来访问惰性属性。

将结构更改为类也有帮助，因为现在sqrs 存储了一个引用，而let sqrs 只使对象的引用 成为常量，而不是使对象本身成为常量。

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。由于属性在第一个版本中不是惰性的，因此您可以使用 let 常量访问它们。