5-6.【性能分析与优化】值类型“看起来在栈上”，但实际上什么时候会逃逸到堆上？

1️⃣ 栈分配 vs 堆分配

• 栈（stack） ：

  • 生命周期短，跟随作用域。
  • 访问快，自动释放。
  • 常见：局部变量、函数参数（非闭包捕获）。

• 堆（heap） ：

  • 生命周期由引用计数控制（ARC）。
  • 访问慢，需动态分配/释放。
  • 常见：class 对象，闭包捕获的值类型，数组 buffer。

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2️⃣ 值类型为什么“看起来在栈上”

• struct、enum 在局部作用域中 直接存储在栈，这是优化手段。
• 例如：

struct Point { var x, y: Int }
func foo() {
    var p = Point(x: 1, y: 2)  // 栈上
}

• 这时 p 生命周期完全在 foo 内，不需要堆分配。

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3️⃣ 什么时候值类型会逃逸到堆上

（1）被闭包捕获并逃逸

var arr: [() -> Void] = []

func test() {
    var p = Point(x: 1, y: 2)
    arr.append { print(p.x) }  // 闭包逃逸到 arr
}

• 这里 p 被捕获在 逃逸闭包 中。
• 为了保证闭包访问的有效性，Swift 会把 p 搬到堆上。
• 如果闭包没有逃逸（non-escaping），值可以留在栈上。

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（2）值类型作为引用类型的存储

class Wrapper {
    var point: Point
    init(point: Point) { self.point = point }
}

let w = Wrapper(point: Point(x:1, y:2))

• Point 被存储在 Wrapper 的 heap 对象里 → Point 在堆上。
• 原理：class 对象永远在堆，struct 的成员随着 class 对象在堆上。

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（3）数组 / 字典 / Set 等 CoW 容器

var data = [Point](repeating: Point(x:1,y:2), count: 1_000_000)

• Swift 数组是 struct + buffer(heap) 。
• 数组本身（data）是值类型，可以在栈上，但 元素 buffer 在堆上。
• 大数组必须堆分配，否则栈不够。

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（4）被 @escaping 参数捕获

func f(closure: @escaping () -> Void) {}

func g() {
    var p = Point(x: 1, y: 2)
    f { print(p.x) }  // p 逃逸堆
}

• 类似闭包逃逸情况。

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4️⃣ 总结表格

情况	分配位置
局部变量，非闭包捕获，small struct	栈
大数组 / 字符串 / CoW 容器 buffer	堆
值类型被 class 成员持有	堆
值类型被闭包捕获且闭包逃逸	堆
返回值被赋给外部变量	堆（优化情况下可能栈上）

💡 核心原则：

值类型会尽量栈上分配，但一旦需要 引用延长生命周期或共享内存，就必须堆分配。