通过汇编分下值类型的本质。
一、值类型
值类型赋值给var
,let
或者给参数传参,是直接将所有内容拷贝一份。类似于对文件进行复制粘贴操作,产生了全新的文件副本,属于深拷贝(deep copy)。
示例:
1 | func testStruct() { |
通过上面的示例可以看出,给p2
重新赋值确实没有影响到p1
的值。
1.1. 内存分析
我们也可以通过内存看下上面示例中变量地址是否发生改变,如果生成了新的地址值,则说明是深拷贝。
1 | func testStruct() { |
打印结果显示:p2
和p1
的内存地址是不同的,所以修改p2
不会影响p1
。
1.2. 汇编分析(局部变量)
第一步:示例代码:
第二步:进入汇编代码后先查找立即数:
第三步:进入p1的初始化方法中:
第四步:继第三步finish
后,继续回到之前的汇编:
1 | movq %rax, -0x10(%rbp) |
通过上面分析得出:
p1的变量x内存地址:
rbp-0x10
;p1的变量y内存地址:
rbp-0x8
;且p1的两个变量相差
rbp-0x8-(rbp-0x10) = 8
个字节;p1的内存地址是
rbp-0x10
。0x1e
赋值给rbp-0x20
的地址,和上面的rax
赋值给rbp-0x20
是同一个地址,并且仅仅修改了一次。
所以,通过汇编也可以有力的证明值类型传递是深拷贝。
扩展:
%edi
和%esi
是局部变量,将来传给形参后会变成%rdi
和%rsi
。
1.3. 汇编分析(全局变量)
第一步:示例代码:
第二步:查看汇编:
进入init
方法发现和上面的1.2分析基本一致,rdi
给了rax
,rsi
给了rdx
:
第三步:继续往后面看call
之后的代码:
1 | rip就是下一条指令的地址。 |
通过上面的分析可以得出,p1的内存地址就是0x1000071f8,p2的内存地址是0x100007208。也可以证明值类型是深拷贝。
经验:
- 内存地址格式为:
0x486f(%rip)
,一般是全局变量,全局区(数据段); - 内存地址格式为:
-0x8(%rbp)
,一般是局部变量,栈空间。 - 内存地址格式为:
0x10(%rax)
,一般是堆空间。
规律:
- 全局变量意味着内存地址是固定的;
- 局部变量的地址依赖
rbp
,而rbp右依赖于rsp
,rsp
是外部传进来的(即函数调用)。
1.4. 赋值操作
在Swift标准库中,为了提升性能,String
、Array
、Dictionary
、Set
采取了Copy On Write的技术。
Copy On Write: 当需要进行内存操作(写)时,才会进行深度拷贝。
对于标准库值类型的赋值操作,Swift能确保最佳性能,所以没必要为了保证最佳性能来避免赋值。
建议:不需要修改的,尽量定义为
let
。
1.4.1. 示例代码一(字符串):
1 | var str1 = "idbeny" |
1.4.2. 示例代码二(数组):
1 | var arr1 = ["1", "2", "3"] |
1.4.3. 示例代码三(字典):
1 | var dict1 = ["name": "大奔", "age": 20] as [String : Any] |
二、引用类型
引用赋值给var
、let
或者给函数传参,是将内存地址拷贝一份。
类似于制作一个文件的替身(快捷方式),指向的是同一个文件。属于浅拷贝(shallow copy)。
2.1. 内存分析
示例代码:
1 | class Size { |
示例代码在内存中的表现:
思考:
s2.width = 11; s2.height = 22
,代码执行后,s1.width
和s1.height
分别是多少?s2.width == 11, s2.height == 22
,因为修改的是指针指向的内存地址保存的数据,而s1
和s2
指向的是同一块内存。
2.2. 汇编分析
第一步:示例代码:
第二步:查看初始化方法函数的返回值:
通过lldb
指令得到rax
的地址:
1 | (lldb) register read rax |
再通过View Memory查看rax保存的数据有哪些:
第三步:找到p1
和p2
:
函数地址rax
给了局部变量-0x10(%rbp)
,所以-0x10(%rbp)
就是p1,同理-0x28(%rbp)
是p2。
第四步:查看s2
的width
和height
是如何被修改的:
- 前面通过
movq %rax, -0x28(%rbp)
把函数返回值rax
给了-0x28(%rbp)
; - 之后又通过
movq -0x28(%rbp), %rdx
把函数返回值给了rdx
; - 经过
(%rdx), %rsi
和0x68(%rsi), %rsi
中转后,把rdx
给了rsi
; $0xb, %edi
其实是把值11给了edi
(即rdx
)。
所以,width和height其实修改的是同一块内存地址。
2.3. 赋值操作
示例代码:
1 | class Size { |
在内存中的表现:
s1刚开始指向堆空间02,后又指向堆空间01。当堆空间02没有强指针指向时就会被销毁。
三、值类型、引用类型的let
使用let时,
结构体:
- 结构体整体不能被覆盖;
- 结构体成员值也不能修改。
引用类型:
- 指针是不能重新指向新内存的。
- 指针指向的内存数据是可以修改的。