Swift 多线程环境中的 Copy-on-Write

Posted 2023-03-05

【中文标题】Swift 多线程环境中的 Copy-on-Write

【英文标题】：Copy-on-Write in Multi-threaded environment in Swift

【发布时间】：2018-06-19 06:18:52

【问题描述】：

我在Arrays 中阅读了关于Copy-on-Write 优化概念以及Swift 中的其他数据结构。

我想知道的是Copy-on-Write如何在多线程环境中工作。

    let arr1 = [1, 2, 3, 4]
    let arr2 = arr1
    arr1.withUnsafeBytes  print("arr1:", $0.baseAddress)  //0x000060000007ee60
    arr2.withUnsafeBytes  print("arr2:", $0.baseAddress)  //0x000060000007ee60

    DispatchQueue.global(qos: .default).async 
        let arr3 = arr1
        arr3.withUnsafeBytes  print("arr3:", $0.baseAddress)  //0x000060000007ee60
    

在上面的代码中，arr1 和 arr2 最初具有与 copy-on-write 中预期的相同的地址。但是，arr3 也与 arr1 和 arr2 共享相同的内存，尽管它在不同的线程上执行。

据我所知，每个线程都有不同的堆栈分配。那为什么arr3 还在同一个位置呢？

谁能解释一下它是如何工作的。

【问题讨论】：

let arr3 = arr1 使两个数组（最初）共享元素存储——为什么在哪个线程上执行代码很重要？顺便说一句，元素存储是分配内存的，即在堆上，而不是在堆栈上。

@MartinR 元素存储不取决于它是什么类型的元素吗？

我不确定您的意思以及这与问题有何关系。数组是一个（固定大小的）struct，带有一个指向（分配的）元素存储的指针。 – 看看mikeash.com/pyblog/…，其中包含 COW 的 Array 类型被“重新发明”，这可能会提供一些见解。

【参考方案1】：

您没有查看数组的地址。您正在查看数组的内部后备存储地址，该地址是共享的和堆分配的。

如果您想查看堆栈分配的数组容器的地址（指向后备存储的部分），那么您的意思是：

var arr1 = [1, 2, 3, 4]
var arr2 = arr1
withUnsafePointer(to: &arr1)  print("arr1:", $0) 
withUnsafePointer(to: &arr2)  print("arr2:", $0) 

DispatchQueue.global(qos: .default).async 
    let arr3 = arr1
    withUnsafePointer(to: arr3)  print("arr3:", $0) 


// =>
arr1: 0x0000000122d671e0   // local stack
arr2: 0x0000000122d671e8   // local stack (next address)
arr3: 0x0000700000e48d10   // heap

我相信这是您所期待的结果。

【讨论】：

正是..:) 非常感谢。