Какие типы данных относятся к стеку, а какие к куче

Что проверяют

Знаете ли вы, как Swift на самом деле размещает value и reference types, или повторяете формулу «структуры на стеке, классы в куче». Следом почти всегда спрашивают про copy-on-write у Array и про то, почему захват в замыкании переносит переменную в кучу.

Как отвечать

Начните с деления типов, а не областей памяти:

• value types: struct, enum, кортежи, а также Int, Double, Bool, String, Array, Dictionary, Set. Копируются при присваивании;
• reference types: class, actor, замыкания. Переменная хранит ссылку, объект живёт в куче, временем жизни управляет ARC через счётчик ссылок.

Дальше честная оговорка: значение хранится там, где объявлено. Локальная структура обычно лежит на стеке, но структура в свойстве класса живёт внутри объекта в куче. Value type тоже попадает в кучу, когда:

• у коллекции есть буфер: Array, String, Dictionary сами по себе маленькие структуры, а элементы держат в куче и копируют лениво, по copy-on-write;
• переменную захватило замыкание: захваченная var упаковывается в кучу, чтобы пережить выход из функции;
• значение спрятано за протоколом: any Shape лежит в экзистенциальном контейнере с буфером на три машинных слова, крупные структуры уходят в кучу;
• есть indirect enum: рекурсивный кейс хранится в отдельной ячейке кучи.

Обратное тоже бывает: если объект класса не покидает функцию, оптимизатор может разместить его на стеке.

Почему это важно: выделение на стеке это сдвиг указателя, а куча требует аллокации и атомарных retain/release. Поэтому в горячем коде структуры обычно выигрывают, а some Protocol и дженерики обходятся дешевле, чем any.

Где спотыкаются

Называют сборщик мусора. В Swift его нет, есть ARC, и отсюда циклы сильных ссылок, которые разрывают через weak и unowned.

Утверждают, что Array копируется целиком при каждом присваивании. Буфер копируется только при первой записи в массив, который делят несколько переменных.

Считают, что структура всегда быстрее класса. Большая структура с десятком ссылочных полей при каждом копировании делает retain для каждого из них и может проиграть классу.