如何在 Swift 中的字符串类型上证明 "copy-on-write"

Question

正如标题所说，我试图证明自己 Swift 中的 String 支持 COW(copy on write)。但我找不到证据。在尝试以下代码后，我在 Array 和 Dictionary 上证明了 COW:

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

var xArray = [20, 30, 40, 50, 60]
var yArray = xArray

// These two addresses were the same
address(of: xArray) 
address(of: yArray)

yArray[0] = 200
// The address of yArray got changed
address(of: yArray)

但是对于 String 类型，它不起作用。

var xString = "Hello World"
var yString = xString

// These two addresses were different
address(of: xString)
address(of: yString)

我从官方 Swift 代码库中转储了测试函数。

func _rawIdentifier(s: String) -> (UInt, UInt) {
    let tripe = unsafeBitCast(s, to: (UInt, UInt, UInt).self)
    let minusCount = (tripe.0, tripe.2)
    return minusCount
}

但是这个函数似乎只转换指向的实际值而不是地址。因此，两个具有相同值的不同字符串变量将具有相同的 rawIdentifier。仍然无法向我证明 COW。

var xString = "Hello World"
var yString = "Hello" + " World" 

// These two rawIdentifiers were the same
_rawIdentifier(s: xString)
_rawIdentifier(s: yString)

那么 COW 如何处理 Swift 中的字符串类型？

Answer 1

编译器只为两者创建一个存储 "Hello World" 和 "Hello" + " World"。

您可以通过检查汇编代码来验证这一点获得自

swiftc -emit-assembly cow.swift

它只定义了一个字符串文字

    .section    __TEXT,__cstring,cstring_literals
L___unnamed_1:
    .asciz  "Hello World"

字符串一旦发生变异，字符串存储的地址缓冲区（那个 "magic" 元组的第一个成员，实际上是 _baseAddress struct _StringCore，在 StringCore.swift 中定义）更改：

var xString = "Hello World"
var yString = "Hello" + " World"

print(_rawIdentifier(s: xString)) // (4300325536, 0)
print(_rawIdentifier(s: yString)) // (4300325536, 0)

yString.append("!")
print(_rawIdentifier(s: yString)) // (4322384560, 4322384528)

为什么你的

func address(of object: UnsafeRawPointer) -> String

函数显示 xArray 和 yArray 的相同值，但是不适用于 xString 和 yString?

将 array 传递给采用不安全指针的函数传递第一个数组元素的地址，两者都相同阵列，如果他们共享存储。

传递一个字符串给一个接受不安全指针的函数传递一个指向字符串的临时 UTF-8 表示形式的指针。该地址在每次调用中可以不同，即使对于相同的字符串也是如此。

此行为记录在“使用 Swift 与 Cocoa 和 Objective-C" UnsafePointer<T> 参数的参考，但显然对于 UnsafeRawPointer 个参数同样有效。

如何在 Swift 中的字符串类型上证明 "copy-on-write"

How to prove "copy-on-write" on String type in Swift

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swift