通過匯編分下值型別的本質,
一、值型別
值型別賦值給var,let或者給引數傳參,是直接將所有內容拷貝一份,類似于對檔案進行復制粘貼操作,產生了全新的檔案副本,屬于深拷貝(deep copy),
示例:
func testStruct() {
struct Point {
var x: Int
var y: Int
}
var p1 = Point(x: 10, y: 20)
print("before:p1.x:\(p1.x),p1.y:\(p1.y)")
var p2 = p1
print("before:p2.x:\(p2.x),p2.y:\(p2.y)")
p2.x = 30
p2.y = 40
print("after:p1.x:\(p1.x),p1.y:\(p1.y)")
print("after:p2.x:\(p2.x),p2.y:\(p2.y)")
}
/*
輸出:
before:p1.x:10,p1.y:20
before:p2.x:10,p2.y:20
after:p1.x:10,p1.y:20
after:p2.x:30,p2.y:40
*/
通過上面的示例可以看出,給p2重新賦值確實沒有影響到p1的值,
1.1. 記憶體分析
我們也可以通過記憶體看下上面示例中變數地址是否發生改變,如果生成了新的地址值,則說明是深拷貝,
func testStruct() {
struct Point {
var x: Int
var y: Int
}
var p1 = Point(x: 10, y: 20)
var p2 = p1
print(Mems.ptr(ofVal: &p1))
print(Mems.ptr(ofVal: &p2))
}
/*
輸出:
0x00007ffeefbff4c0
0x00007ffeefbff490
*/
列印結果顯示:p2和p1的記憶體地址是不同的,所以修改p2不會影響p1,
1.2. 匯編分析(區域變數)
第一步:示例代碼:

第二步:進入匯編代碼后先查找立即數:

第三步:進入p1的初始化方法中:

第四步:繼第三步finish后,繼續回到之前的匯編:

movq %rax, -0x10(%rbp)
movq %rdx, -0x8(%rbp)
movq %rax, -0x20(%rbp)
movq %rdx, -0x18(%rbp)
movq $0x1e, -0x20(%rbp)
movq $0x28, -0x18(%rbp)
通過上面分析得出:
-
p1的變數x記憶體地址:
rbp-0x10; -
p1的變數y記憶體地址:
rbp-0x8; -
且p1的兩個變數相差
rbp-0x8-(rbp-0x10) = 8個位元組; -
p1的記憶體地址是
rbp-0x10, -
0x1e賦值給rbp-0x20的地址,和上面的rax賦值給rbp-0x20是同一個地址,并且僅僅修改了一次,
所以,通過匯編也可以有力的證明值型別傳遞是深拷貝,
擴展:
%edi和%esi是區域變數,將來傳給形參后會變成%rdi和%rsi,
1.3. 匯編分析(全域變數)
第一步:示例代碼:

第二步:查看匯編:

進入init方法發現和上面的1.2分析基本一致,rdi給了rax,rsi給了rdx:

第三步:繼續往后面看call之后的代碼:

rip就是下一條指令的地址,
rax:10
rdx:20
0x100000ba4 <+52>: movq %rax, 0x664d(%rip)
把rax給了地址:0x100000bab + 0x664d = 0x1000071f8
0x100000bab <+59>: movq %rdx, 0x664e(%rip)
把rdx給了地址:0x100000bb2 + 0x664e = 0x100007200
0x100000bb2 <+66>: movq %rcx, %rdi
觀察發現:rdx和rax剛好相差了0x100007200 - 0x1000071f8 = 8個位元組,
--------------------------------------------------------
0x100000bce <+94>: movq 0x6623(%rip), %rax
把地址 0x100000bd5 + 0x6623 = 0x1000071f8 給了rax
0x100000bd5 <+101>: movq %rax, 0x662c(%rip)
把rax給了地址:0x100000bdc + 0x662c = 0x100007208
0x100000bdc <+108>: movq 0x661d(%rip), %rax
把地址 0x100000be3 + 0x661d = 0x100007200 給了rax
0x100000be3 <+115>: movq %rax, 0x6626(%rip)
把rax給了地址:0x100000bea + 0x6626 = 0x100007210
0x100000bea <+122>: leaq -0x18(%rbp), %rdi
--------------------------------------------------------
觀察發現:
0x1000071f8就是上面的10,0x100007200就是上面的20
就是說,
把0x1000071f8里面的值(10)取出來賦值給了另外一塊記憶體地址
0x100007208;
把0x100007200里面的值(20)取出來賦值給了另外一塊記憶體地址0x100007210
并且,
0x100007210和0x100007208相差8個位元組,
通過上面的分析可以得出,p1的記憶體地址就是0x1000071f8,p2的記憶體地址是0x100007208,也可以證明值型別是深拷貝,
經驗:
- 記憶體地址格式為:
0x486f(%rip),一般是全域變數,全域區(資料段); - 記憶體地址格式為:
-0x8(%rbp),一般是區域變數,堆疊空間, - 記憶體地址格式為:
0x10(%rax),一般是堆空間,
規律:
- 全域變數意味著記憶體地址是固定的;
- 區域變數的地址依賴
rbp,而rbp右依賴于rsp,rsp是外部傳進來的(即函式呼叫),
1.4. 賦值操作
在Swift標準庫中,為了提升性能,String、Array、Dictionary、Set采取了Copy On Write的技術,
Copy On Write: 當需要進行記憶體操作(寫)時,才會進行深度拷貝,
對于標準庫值型別的賦值操作,Swift能確保最佳性能,所以沒必要為了保證最佳性能來避免賦值,
建議:不需要修改的,盡量定義為
let,
1.4.1. 示例代碼一(字串):
var str1 = "idbeny"
var str2 = str1
str2.append("1024星球")
print(str1)
print(str2)
/*
輸出:
idbeny
idbeny1024星球
*/
1.4.2. 示例代碼二(陣列):
var arr1 = ["1", "2", "3"]
var arr2 = arr1
arr2.append("4")
arr1[0] = "one"
print(arr1)
print(arr2)
/*
輸出:
["one", "2", "3"]
["1", "2", "3", "4"]
*/
1.4.3. 示例代碼三(字典):
var dict1 = ["name": "大奔", "age": 20] as [String : Any]
var dict2 = dict1
dict1["name"] = "idbeny"
dict2["age"] = 30
print(dict1)
print(dict2)
/*
輸出:
["name": "idbeny", "age": 20]
["name": "大奔", "age": 30]
*/
二、參考型別
參考賦值給var、let或者給函式傳參,是將記憶體地址拷貝一份,
類似于制作一個檔案的替身(快捷方式),指向的是同一個檔案,屬于淺拷貝(shallow copy),
2.1. 記憶體分析
示例代碼:
class Size {
var width: Int
var height: Int
init(width: Int, height: Int) {
self.width = width
self.height = height
}
}
func test() {
var s1 = Size(width: 10, height: 20)
var s2 = s1
print("s1指標的記憶體地址:",Mems.ptr(ofVal: &s1))
print("s1指標指向的記憶體地址:",Mems.ptr(ofRef: s1))
print("s2指標的記憶體地址:",Mems.ptr(ofVal: &s2))
print("s2指標指向的記憶體地址:",Mems.ptr(ofRef: s2))
}
test()
/*
輸出:
s1指標的記憶體地址: 0x00007ffeefbff478
s1指標指向的記憶體地址: 0x000000010061fe80
s2指標的記憶體地址: 0x00007ffeefbff470
s2指標指向的記憶體地址: 0x000000010061fe80
*/
示例代碼在記憶體中的表現:

思考:
s2.width = 11; s2.height = 22,代碼執行后,s1.width和s1.height分別是多少?
s2.width == 11, s2.height == 22,因為修改的是指標指向的記憶體地址保存的資料,而s1和s2指向的是同一塊記憶體,
2.2. 匯編分析
第一步:示例代碼:

第二步:查看初始化方法函式的回傳值:

通過lldb指令得到rax的地址:
(lldb) register read rax
輸出:rax = 0x0000000100599840
再通過View Memory查看rax保存的資料有哪些:

第三步:找到p1和p2:

函式地址rax給了區域變數-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:

- 前面通過
movq %rax, -0x28(%rbp)把函式回傳值rax給了-0x28(%rbp); - 之后又通過
movq -0x28(%rbp), %rdx把函式回傳值給了rdx; - 經過
(%rdx), %rsi和0x68(%rsi), %rsi中轉后,把rdx給了rsi; $0xb, %edi其實是把值11給了edi(即rdx),
所以,width和height其實修改的是同一塊記憶體地址,
2.3. 賦值操作
示例代碼:
class Size {
var width: Int
var height: Int
init(width: Int, height: Int) {
self.width = width
self.height = height
}
}
var s1 = Size(width: 10, height: 20)
s1 = Size(width: 11, height: 22)
在記憶體中的表現:

s1剛開始指向堆空間02,后又指向堆空間01,當堆空間02沒有強指標指向時就會被銷毀,
三、值型別、參考型別的let

使用let時,
結構體:
- 結構體整體不能被覆寫;
- 結構體成員值也不能修改,
參考型別:
- 指標是不能重新指向新記憶體的,
- 指標指向的記憶體資料是可以修改的,

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標籤:iOS
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