Swift 中的結構體

在 Swift 中家厌,struct 是值類型怎栽,默認情況下是存儲在棧上的,且是連續(xù)內存地址存儲的

分析

定義一個簡單的結構體:

struct Size {
  var width: Int
  var height: Int
}

可以通過 MemoryLayout 打印 Size 的內存大懈松贰:

var size = Size(width: 1, height: 2)

print("內存對齊: \(MemoryLayout.alignment(ofValue: size))")
print("實際占用的內存大小: \(MemoryLayout.size(ofValue: size))")
print("分配的內存大小: \(MemoryLayout.stride(ofValue: size))")

print("內存對齊: \(MemoryLayout<Size>.alignment)")
print("實際占用的內存大小: \(MemoryLayout<Size>.size)")
print("分配的內存大小: \(MemoryLayout<Size>.stride)")

打印結果為:

內存對齊: 8
實際占用的內存大小: 16
分配的內存大小: 16
內存對齊: 8
實際占用的內存大小: 16
分配的內存大小: 16

在 swift 中故硅,Int 類型占用8個字節(jié)的內存空間,Size 結構體有2個 Int 類型的成員屬性萨螺,Size 結構體的內存模型如下圖所示:

Memory Layout

由于結構體是值類型窄做,數據默認存放在棧空間慰技,且是連續(xù)的內存存放椭盏。

初始化一個 size 變量,并打印其內存地址:

var size = Size(width: 1, height: 2)

let rawPointer = withUnsafePointer(to: &size) {
    UnsafeMutableRawPointer(mutating: $0)
}
print(rawPointer)   // 輸出:0x0000000100004078

可以通過 View Memory 或則 lldb 查看內存:

  • View Memory (Debug --> Debug Workflow --> View Memory)
View Memory
  • lldb
Memory Read

驗證

為了進一步驗證結構體是值類型吻商,且值是存放在連續(xù)的內存中的掏颊,下面將通過 UnsafeMutableRawPointerlldb 做驗證

UnsafeMutableRawPointer

我們通過 func storeBytes<T>(of value: T, toByteOffset offset: Int = 0, as type: T.Type) 函數可以修改內存中的值:

// 修改 width 的值為 3
rawPointer.storeBytes(of: 3, as: Int.self)
// 修改 height 的值為 4,height 相對于size的內存起始地址偏移8個字節(jié)(Int的大小)
rawPointer.storeBytes(of: 4, toByteOffset: 8, as: Int.self)

print(size)

在控制臺可以看到對應的輸出為

Size(width: 3, height: 4)

storeBytes 函數相對應的有 func load<T>(fromByteOffset offset: Int = 0, as type: T.Type) -> T 用于從內存中的讀取值乌叶。

lldb

通過 lldb 修改內存的值可以通過 memory write 修改:

Help memory write

接下來通過 lldbsize 變量的 widthheight 分別改為 5 和 6 看看:

Memory Write

lldb 中也可以通過 po 指令打印變量的值:

po size

總結

結構體對象是值類型盆偿,數據 一般情況 存放在棧空間准浴。

??: 為什么強調是 一般情況 呢事扭?因為類對象是引用類型,通常存放在堆空間乐横,如果結構體對象是類對象的成員屬性求橄,那么該結構體對象也相應地存放在了堆空間

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