Mis on MemoryLayout ja kuidas saab määrata protokolli suuruse Swiftis?

MemoryLayout on struktuur Swiftis, mis pakub teavet tüübi kohta, näiteks mälu suurus, joondus ja samm. Seda kasutatakse madala taseme mälu analüüsiks.

Swiftis ei saa protokolli suurust otseselt määrata MemoryLayout abil, nagu konkreetse tüübi või struktuuri puhul. See on seotud sellega, et protokollil ei ole fikseeritud suurust; selle suurus sõltub konkreetsest tüübist, mis seda protokolli rakendab.

Protokoll Swiftis on abstraktne kokkulepe ja seda saab rakendada erinevate suuruste ja keerukusega tüüpide poolt.

Kaks levinumat kontseptsiooni, mis on seotud mälu ja protokollidega töötamisel, on:

1. Existential Container: Kui konkreetse tüübi väärtus salvestatakse protokolli tüüpi muutuja või konstantina, siis see pakitakse existential container-isse. Selle konteineri suurus on fikseeritud ja see salvestab:

   • Väärtuse (väikeste tüüpide puhul – otse, suurte puhul – viitena)
   • VWT (Value Witness Table) – funktsioonide tabel, mis võimaldab töötada väärtusega sõltumatult selle tüübist
   • PWT (Protocol Witness Table) – funktsioonide tabel, mis rakendab protokolli nõudeid

   Existential container suurus sõltub arhitektuurist ja protokollide arvust, millele väärtus vastab.

2. Opaque Types (some Protocol): Kasutatakse konkreetse tüübi väärtuse tagastamiseks, mis vastab protokollile, ilma et avalikustatakse ise tüüpi. Sellise väärtuse suurus määratakse konkreetse tüübi järgi, mitte protokolli järgi.

Näited MemoryLayout kasutamisest konkreetsete tüüpide jaoks:

struct MyStruct {
    let a: Int
    let b: Bool
}

enum MyEnum {
    case first
    case second(Int)
}

// Struktuuri MyStruct suurus
let structSize = MemoryLayout<MyStruct>.size

// Enum MyEnum suurus
let enumSize = MemoryLayout<MyEnum>.size

// Int suurus
let intSize = MemoryLayout<Int>.size

// Int samm
let intStride = MemoryLayout<Int>.stride

// Int joondus
let intAlignment = MemoryLayout<Int>.alignment

protocol MyProtocol {}

struct SmallStruct: MyProtocol {}
struct LargeStruct: MyProtocol {
    let data: [Int] // Võtab palju mälu
}

// Ei ole võimalik saada `MyProtocol` suurust otse: `MemoryLayout<MyProtocol>.size` – viga

Seega, MemoryLayout kehtib konkreetsete tüüpide suuruse määramiseks, kuid mitte protokolli enda jaoks. Mälu töötamisel protokollidega kasutatakse existential containers, mille suurus on fikseeritud selle arhitektuuri ja protokollide arvu jaoks ning ei sõltu protokollist ennast as such.