Swift結(jié)構(gòu)體內(nèi)存初探之寫時復(fù)制

? ? ? ? Swift賦予了結(jié)構(gòu)體很多余類相同的特性创南,以至于Swift推薦在程序中使用結(jié)構(gòu)體來存儲結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)(關(guān)于類與結(jié)構(gòu)體的區(qū)別檩奠,以及在使用時的選擇不在本文討論范圍)球化。Swift標準庫中大部分都是通過結(jié)構(gòu)體實現(xiàn)的杆勇,典型的是Array齐鲤,Dictionry斥废,Set,String给郊。

? ? ? ?結(jié)構(gòu)體是值類型牡肉,區(qū)別于類(引用類型,ARC內(nèi)存管理)淆九。當(dāng)你將一個結(jié)構(gòu)體賦值給一個新的變量時或者作為參數(shù)傳遞給一個函數(shù)時统锤,Swift會對結(jié)構(gòu)體做一次復(fù)制,如果每次賦值或者傳參都要復(fù)制炭庙,似乎很昂貴饲窿。Swift沒那么傻,其實標準庫中有很多結(jié)構(gòu)體都使用了寫時復(fù)制的技術(shù)焕蹄。圖-1以數(shù)組為例:

圖-1


? ? ?通過Playground的截圖看出:arrA賦值給arrB后逾雄,兩個數(shù)組的內(nèi)存地址是相同的,然后對arrA添加元素腻脏,arrA的指針起始地址發(fā)生了改變鸦泳,arrB沒有變。說明永品,arrB確實是arrA的復(fù)制辽故,但是只當(dāng)arrA發(fā)生改變時才會為arrA分配新的內(nèi)存空間。其實無論是否把arrA賦值給arrB腐碱,只要arrA發(fā)生改變誊垢,就會重新為arrA分配內(nèi)存地址掉弛,這是因為值語義的不變性,相當(dāng)于把新的值語義[1,2,3]賦值給值類型arrA喂走,而不是改變原來的值語義[1,2]殃饿,arrA指針變化前后的起始地址是不同的可以看出。

? ? ? 編譯器對于值類型的復(fù)制優(yōu)化和值語義類型的寫時復(fù)制并不一樣芋肠。我們在自定義結(jié)構(gòu)體時乎芳,如果結(jié)構(gòu)體包含引用類型的屬性,需要自己要實現(xiàn)寫時復(fù)制帖池。

圖-2

? ? ? 如圖-2:Company結(jié)構(gòu)體中包含引用類型屬性employee,對comA的職員姓名修改其實只是修改引用指向的對象奈惑,引用本身不變,所以甚至可以用let來修飾睡汹。我們看到comB的職員姓名也相應(yīng)修改了肴甸,Company結(jié)構(gòu)體不具備我們想要的值語義。下面我們動手實現(xiàn)Company的寫時復(fù)制囚巴,如圖-3:

圖-3

? ? ? 首先原在,我們需要Employee是可拷貝的,我們定義一個Copyable協(xié)議彤叉,然后讓Employee遵守這個協(xié)議庶柿。然后聲明一個employeeForWriting的計算屬性,changeEmployeeName方法每次執(zhí)行時就會返回一個employee的拷貝秽浇,對這個拷貝進行修改浮庐。于是我們完成了自定義結(jié)構(gòu)體的寫時復(fù)制。

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