在 Swift 中,struct 是值类型,默认情况下是存储在栈上的,且是连续内存地址存储的
分析
定义一个简单的结构体:
struct Size {
var width: Int
var height: Int
}
可以通过 MemoryLayout
打印 Size 的内存大小:
var size = Size(width: 1, height: 2)
print("内存对齐: \(MemoryLayout.alignment(ofValue: size))")
print("实际占用的内存大小: \(MemoryLayout.size(ofValue: size))")
print("分配的内存大小: \(MemoryLayout.stride(ofValue: size))")
print("内存对齐: \(MemoryLayout<Size>.alignment)")
print("实际占用的内存大小: \(MemoryLayout<Size>.size)")
print("分配的内存大小: \(MemoryLayout<Size>.stride)")
打印结果为:
内存对齐: 8
实际占用的内存大小: 16
分配的内存大小: 16
内存对齐: 8
实际占用的内存大小: 16
分配的内存大小: 16
在 swift 中,Int 类型占用8个字节的内存空间,Size 结构体有2个 Int 类型的成员属性,Size 结构体的内存模型如下图所示:
由于结构体是值类型,数据默认存放在栈空间,且是连续的内存存放。
初始化一个 size
变量,并打印其内存地址:
var size = Size(width: 1, height: 2)
let rawPointer = withUnsafePointer(to: &size) {
UnsafeMutableRawPointer(mutating: $0)
}
print(rawPointer) // 输出:0x0000000100004078
可以通过 View Memory 或则 lldb 查看内存:
-
View Memory (
Debug --> Debug Workflow --> View Memory
)
- lldb
验证
为了进一步验证结构体是值类型,且值是存放在连续的内存中的,下面将通过 UnsafeMutableRawPointer 和 lldb 做验证
UnsafeMutableRawPointer
我们通过 func storeBytes<T>(of value: T, toByteOffset offset: Int = 0, as type: T.Type)
函数可以修改内存中的值:
// 修改 width 的值为 3
rawPointer.storeBytes(of: 3, as: Int.self)
// 修改 height 的值为 4,height 相对于size的内存起始地址偏移8个字节(Int的大小)
rawPointer.storeBytes(of: 4, toByteOffset: 8, as: Int.self)
print(size)
在控制台可以看到对应的输出为
Size(width: 3, height: 4)
和 storeBytes
函数相对应的有 func load<T>(fromByteOffset offset: Int = 0, as type: T.Type) -> T
用于从内存中的读取值。
lldb
通过 lldb 修改内存的值可以通过 memory write
修改:
接下来通过 lldb 把 size
变量的 width
和 height
分别改为 5 和 6 看看:
在 lldb 中也可以通过 po
指令打印变量的值:
总结
结构体对象是值类型,数据 一般情况 存放在栈空间。
⚠️: 为什么强调是 一般情况 呢?因为类对象是引用类型,通常存放在堆空间,如果结构体对象是类对象的成员属性,那么该结构体对象也相应地存放在了堆空间