Как реализован тип Int в Swift

Что проверяют

Понимаете ли вы, что Int в Swift это обычная структура стандартной библиотеки, а не встроенный примитив, и как язык защищает от переполнения. Следом часто спрашивают, чем Int отличается от Int64 и что будет при Int.max + 1.

Как отвечать

• устройство: Int объявлен как struct, внутри одно поле со встроенным машинным целым (Builtin.Int64 на 64-битных платформах). Компилятор сводит операции к инструкциям процессора, поэтому структура ничего не стоит: ни кучи, ни упаковки, ни подсчёта ссылок;
• размер: равен машинному слову. На современных iPhone и Mac это 64 бита, MemoryLayout<Int>.size == 8. Исключение, про которое мало кто помнит: Apple Watch с ABI arm64_32, там Int 32-битный. Поэтому для сериализации и форматов файлов берут Int32 или Int64 явно;
• протоколы: поведение задают FixedWidthInteger, SignedInteger, BinaryInteger, а ещё Hashable, Codable, Sendable. На них пишут обобщённый код для всех целых типов;
• переполнение: обычные +, -, * проверяют результат и при переполнении останавливают программу. Это происходит и в debug, и в release, проверку отключает только режим -Ounchecked;
• явное поведение: &+, &-, &* дают циклический перенос, а addingReportingOverflow(_:) возвращает кортеж (partialValue, overflow), где overflow имеет тип Bool;
• преобразования: неявных нет. Int(x) из Double отбрасывает дробную часть и падает, если значение не помещается. Int(exactly:) вернёт nil, если число дробное или вне диапазона, а Int("123") возвращает опционал.

Где спотыкаются

Говорят, что переполнение ловится только в debug. В release программа тоже упадёт, и именно этим Swift отличается от C.

Не могут посчитать результат &+: для Int8 выражение 120 &+ 10 даёт -126, а не 126.

Считают Int ссылочным типом или «обёрткой над примитивом с накладными расходами». Это value type, который после оптимизации ничем не отличается от значения в регистре.