Swift的Copy-on-Write技术

Copy-on-Write技术

Swift针对标准库中的集合类型（Array、Dictionary、Set）进行优化。当变量指向的内存空间并没有发生改变，进行拷贝时，只会进行浅拷贝。只有当值发生改变时才会进行深拷贝。

/**
*   读取变量指向地址
*/
func address(of object: UnsafeRawPointer) -> String {
    let addr = Int(bitPattern: object)
    return String(format: "%p", addr)
}

var array1 = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
var array2 = array1
print(address(of: &array1))
print(address(of: &array2))
// 结果：
// 0x100527f60
// 0x100527f60

array1和array2都是指向地址是同一个空间，所以可以看出当前是浅拷贝

func address(of object: UnsafeRawPointer) -> String {
    let addr = Int(bitPattern: object)
    return String(format: "%p", addr)
}

var array1 = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
var array2 = array1
array2[0] = 2           // 值发生了改变
print(address(of: &array1))
print(address(of: &array2))
// 结果：
// 0x100593ec0
// 0x102800230

array1和array2指向了不同的空间，所以可以看出当前是浅拷贝

Copy-on-Write技术的实现

用set来进行讲解

final class Ref<T> {
  var val: T
  init(_ v: T) {val = v}
}

struct Box<T> {
  var ref: Ref<T>
  init(_ x: T) {ref = Ref(x)}
  var value: T {
    get { return ref.val }  // 读取操作
    set {           // 修改操作
      if (!isUniquelyReferencedNonObjC(&ref)) { // 判断当前的类型值是否唯一的引用(即引用计算器为1)
        ref = Ref(newValue)     // 如果不是唯一的引用，则生成一个新的类型值并返回
        return
      }
      ref.val = newValue    // 如果是唯一的引用，则直接用当前的类型值进行修改
    }
  }
}

Array、Dictinary、Set每次进行修改前，都会通过类似isUniquelyReferencedNonObjC进行判断，判断是否是唯一的引用(即引用计数器为1)。若不为1，则创建新的类型值并返回。若是唯一的则直接赋值。

注意点

当Array、Dictionary、Set并没有进行修改操作值，建议把变量设置为let

参考：
https://swift.gg/2018/12/06/friday-qa-2015-04-17-lets-build-swiftarray/
https://juejin.im/post/5cbd31225188250a6e7e5d35