是否为所有结构写入时快速复制？

Question

我知道swift会优化写入时复制数组，但是会为所有结构执行此操作吗？例如：

struct Point {
   var x:Float = 0
}

var p1 = Point()
var p2 = p1 //p1 and p2 share the same data under the hood
p2.x += 1 //p2 now has its own copy of the data

Answer 1

Array为 实现 与写入时复制行为-你会得到它无论任何编译器的优化的（尽管当然，最佳化可以减少其中一个副本需要发生的病例数）。

从根本上讲，Array这只是一个对包含元素的堆分配缓冲区的引用的结构-因此，多个Array实例可以引用 同一
缓冲区。当您要更改给定的数组实例时，实现将检查缓冲区是否被唯一引用，如果是，则直接对其进行更改。否则，数组将执行基础缓冲区的副本，以保留值的语义。

但是，根据您的Point结构，您不会在语言级别实现写时复制。当然，正如@Alexander所说，这不会阻止编译器执行各种优化以最大程度地减少复制整个结构的成本。但是，这些优化并不一定要遵循写时复制的确切行为-
只要程序根据语言规范运行，编译器就可以随意执行 任何 所需的操作。

在您的特定示例中，p1和p2都是全局的，因此编译器需要使它们成为不同的实例，因为同一模块中的其他.swift文件可以访问它们（尽管可以通过优化整个模块来优化它们）。但是，编译器仍然不需要复制实例–它可以在编译时评估浮点加法，并使用初始化一个全局变量0.0，而使用初始化另一个全局变量1.0。

并且如果它们是函数中的局部变量，例如：

struct Point {
    var x: Float = 0
}

func foo() {
    var p1 = Point()
    var p2 = p1
    p2.x += 1
    print(p2.x)
}

foo()

编译器甚至不必创建两个Point实例就可以了–它只需创建一个初始化为的单个浮点局部变量1.0，然后进行打印即可。

对于将值类型作为函数参数传递，对于足够大的类型和（对于结构而言）利用了足够多属性的函数，编译器可以通过
引用

而不是复制来传递它们。然后，被呼叫者仅在需要时（例如，需要使用可变副本时）才能制作它们的副本。

在通过值传递结构的其他情况下，编译器也可以使函数专门化，以便仅跨函数需要的属性进行复制。

对于以下代码：

struct Point {
    var x: Float = 0
    var y: Float = 1
}

func foo(p: Point) {
    print(p.x)
}

var p1 = Point()
foo(p: p1)

假设foo(p:)编译器没有内联（在此示例中为内联，但是一旦实现达到一定大小，编译器将认为它不值得）–编译器可以将函数专门化为：

func foo(px: Float) {
    print(px)
}

foo(px: 0)

它仅将Point的x属性值传递给函数，从而节省了复制y属性的成本。

因此，编译器将尽其所能以减少值类型的复制。但是，由于在不同情况下有如此多的优化，您不能简单地将任意值类型的优化行为简化为写时复制。