Механизм CoW в SwiftВсем известна простая истина, что в
Swift структуры у нас
value type, а классы (еще и функции и клоужеры и actor) являются
reference type. Все четко.
Про value и reference не буду распинаться, все знают, что это и как работает. Если на пальцах это означает что:
let age: Int = 30
Это у нас
value type (Int -> Struct) и value соответственно хранится в стеке.
Справедливо и то, что в следующем коде:
class User {
var name: String
init(name: String){
self.name = name
}
}
let user = User(name: "Superman")
user ссылается на область в куче
class -> reference type -> heap
Пока ничего криминального и все очевидно. Тогда, о чем тут речь?
Допустим у нас есть следующий код:
var justiceLeague: [String] = ["Batmant","Supermen", "Wonder woman"]
justiceLeague - массив, массив это структура
public struct Array<Element>
Соответственно
justiceLeague хранится в стеке, так? Ну в целом так-то оно так, но не совсем.
Так как массив может содержать довольно много элементов в Swift (но уверен, что и в некоторых других языках тоже) в качестве оптимизации придумали механизм, который называется
Copy on Write или проще
CoW. Так в чем же суть и причем тут массивы?
А идея заключается в том, что все коллекции, а это у нас
массивы, множества (Set), словари (Dictionary) и строки (String, да, это тоже коллекция, вернее массив из Character) хранятся сами в стеке, как и положено value type, но значения их находятся в куче. Что это значит?
К примеру, возьмём наш исходный массив и скопируем его:
var justiceLeague: [String] = ["Batmant","Supermen", "Wonder woman"]
var suicideSquad = justiceLeague
В данном случае у нас есть две переменные
justiceLeague и
suicideSquad, по принципам value type у нас происходит копирования из justiceLeague -> suicideSquad и в итоге у них сейчас данные одинаковые, вот в этом и есть камень преткновения.
Дело в том, как я и сказал ранее, для оптимизации решили сделать так, зачем сразу создавать две копии, если мы за весь жизненный цикл программы можем и не поменять данные нашей копии, а вдруг они у нас такими и останутся, поэтому и добавили механизм CoW, название которого и говорит само за себя,
Копировать во время Записи. Как это работает?
justiceLeague - хранится в стеке, тут без криминала, но все данные
(["Batmant","Supermen", "Wonder woman"]) отправляются в кучу и возвращается указатель на область памяти, откуда мы эти данные можем достать. И когда мы написали
var suicideSquad = justiceLeague
Случилось так, что теперь и
justiceLeague и
suicideSquad ссылаются на один и тот же участок памяти в куче. Отсюда следует, что у нас на один участок в памяти создано две ссылки.
Но теперь мы хотим изменить данные, что в этом случае происходит.
Допустим мы написали следующий код:
var justiceLeague: [String] = ["Batmant","Supermen", "Wonder woman"]
var suicideSquad = justiceLeague
suicideSquad.append("Green Arrow")
При выполнении
suicideSquad.append("Green Arrow") Swift проверяет:
- Если количество ссылок > 1, то данные копируются в новую область кучи и теперь
justiceLeague и
suicideSquad указывают на разные массивы:
justiceLeague (Стек) -> ["Batmant","Supermen", "Wonder woman"] (Куча)
suicideSquad (Стек) -> ["Batmant","Supermen", "Wonder woman", "Green Arrow"] (Куча)
- Если же, количество ссылок == 1 то мы бы просто изменили массив в куче без копирования.
За проверку ссылок в данном случае отвечает встроенная функция
isKnownUniquelyReferenced, которая возращает:
true - если ссылка уникальная
false - если есть и другие владельцы.
func isKnownUniquelyReferenced<T>(_ object: inout T?) -> Bool where T : AnyObject
При помощи этой функции мы можем любую структуру сделать по принципу
CoW, вопрос в том, нафига, но такое можно сделать, тут не буду писать код, в целом это распространённое решение, думаю найдете.
ER 
