Swift 中 MemoryLayout.size 中数组的大小

Posted 2023-02-21

【中文标题】Swift 中 MemoryLayout.size 中数组的大小

【英文标题】：Size of arrays in MemoryLayout.size in Swift

【发布时间】：2020-06-10 12:11:48

【问题描述】：

对不起，如果问题可能重复，我在这里找不到，也无法使用谷歌。

我是不安全的 Swift 新手，我想知道为什么布尔数组的大小（例如 10 个字节）仍然是 8 个字节？

如果我不能说出我的意思，我想知道你是否可以看看这段代码：

var boolArray = [Bool]()
for _ in 1...10
    boolArray.append(true)

print(MemoryLayout.size(ofValue: boolArray))

我不明白为什么它打印 8 而数组有 10 个至少包含 10 个字节的布尔值。

【问题讨论】：

无关但有用：您可以将数组生成缩短为 Array(repeating: true, count: 10) 或者如果您正在处理类并想要 10 个不同的对象：(1...10).map _ in YourClass()

@LeoDabus 你是最好的一种权利 - 技术上正确

@ParsaNoori 从技术上讲，您甚至不能在现代 CPU 上加载比缓存行少的任何东西。但是您仍然可以访问成分。虽然您不能单独加载单个位，但您可以加载整个字节，屏蔽除您要查找的位之外的所有位，然后读取它。

@ParsaNoori 由于每个字节有 8 位，您可以使用索引的最后 3 位以外的所有位来选择要查看的字节，并使用最后 3 位来编码你感兴趣的位。例如，如果您想要索引 59 处的Bool（二进制中的0b111011），则查看第 7 个字节（0b111）。假设那个字节的值是0b11111111（全是“真”）。我们关心位 3 (0b011)，所以我们通过与掩码 0b00000100 进行与运算来掩码 0b1111111。结果是0b00000100，表示设置了第3位。

@ParsaNoori 如果该字节的值为0b11111011，在用0b00000100 屏蔽后，我们将得到0x00000000，这意味着第3 位已关闭。

【参考方案1】：

这是因为 Array 本身并不真正存储任何东西 - 在内部，它们持有对堆分配内存的引用，它真正存储数据。

这样做的原因之一是优化 - 它允许使用写时复制机制。 Array 是 struct，因此它是一个值类型。但是，不需要每次复制Array时都复制它所保存的数据——相反，多个Arrays可以指向同一个内存区域，只要它们不修改即可。

【讨论】：

有理由猜测代表“Array容器”的数据结构是 8 个字节长。这是一个只对语言设计者感兴趣的不透明结构。

@MikeRobinson 相反，它的内部工作令人着迷，并且可能会引起许多从未接触过语言设计的人（包括我自己）的极大兴趣。

【参考方案2】：

因为函数大小的结果不包括任何动态分配或离线存储。见https://developer.apple.com/documentation/swift/memorylayout/2486283-size