关于字典访问

Question

我目前正在读从objc.io优秀高级斯威夫特的书，我运行到的东西，我不明白斯威夫特语义。

如果运行在操场下面的代码，你会发现，修改包含在字典中的结构时，副本由下标访问制造，但随后便出现在字典中的原始值被替换复制。我不明白为什么。究竟发生了什么？

另外，有没有办法避免复制？根据这本书的作者，没有，但我只是想确定。

import Foundation 

class Buffer { 
    let id = UUID() 
    var value = 0 

    func copy() -> Buffer { 
     let new = Buffer() 
     new.value = self.value 
     return new 
    } 
} 

struct COWStruct { 
    var buffer = Buffer() 

    init() { print("Creating \(buffer.id)") } 

    mutating func change() -> String { 
     if isKnownUniquelyReferenced(&buffer) { 
      buffer.value += 1 
      return "No copy \(buffer.id)" 
     } else { 
      let newBuffer = buffer.copy() 
      newBuffer.value += 1 
      buffer = newBuffer 
      return "Copy \(buffer.id)" 
     } 
    } 
} 

var array = [COWStruct()] 
array[0].buffer.value 
array[0].buffer.id 
array[0].change() 
array[0].buffer.value 
array[0].buffer.id 


var dict = ["key": COWStruct()] 
dict["key"]?.buffer.value 
dict["key"]?.buffer.id 
dict["key"]?.change() 
dict["key"]?.buffer.value 
dict["key"]?.buffer.id 

// If the above `change()` was made on a copy, why has the original value changed ? 
// Did the copied & modified struct replace the original struct in the dictionary ? 

Answer 1

dict["key"]?.change() // Copy 

在语义上等同于：

if var value = dict["key"] { 
    value.change() // Copy 
    dict["key"] = value 
} 

值被拉出的字典，解开到一个临时的，突变的，然后放回字典。

因为现在有一种潜在的缓冲区（一个从本地临时value在字典本身，以及一个从COWStruct实例）引用 - 我们迫使底层Buffer实例的副本，因为它没有更长的唯一引用。

那么，为什么不

array[0].change() // No Copy 

做同样的事情？当然，元素应该从数组中拉出来，发生变异，然后重新插入，取代之前的值？

的区别在于Array的下标返回一个非可选值。因此，作为优化，而不是具有由吸气剂和二氧化碳吸收剂构成的subscript和称为mutableAddressWithPinnedNativeOwner的特殊吸收剂。

什么这个特殊的存取器确实是在该阵列的基础缓冲器指针返回元件，与所有者对象一起，以确保缓冲器不从呼叫者下释放。

因此，当你说：

array[0].change() 

你实际上是变异的实际元素的数组直接的，而不是暂时的。

相同的特殊访问器不能直接应用于Dictionary的下标，因为如前所述，它返回Optional，并且底层值不作为可选项存储。所以它必须暂时解开。

在斯威夫特3，你能避免从字典中删除值复制你的COWStruct的基本Buffer变异临时前：

if var value = dict["key"] { 
    dict["key"] = nil 
    value.change() // No Copy 
    dict["key"] = value 
} 

由于现在仅临时有一个观点上的根本Buffer实例。

而且，正如在评论@dfri points out，这可以减少到：

if var value = dict.removeValue(forKey: "key") { 
    value.change() // No Copy 
    dict["key"] = value 
} 

节省了哈希运算。

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在斯威夫特4，你应该能够使用的Dictionary的values财产，以执行价值的直接突变：

if let index = dict.index(forKey: "key") { 
    dict.values[index].change() 
} 

由于values属性现在返回一个特殊的Dictionary.Values可变集合that has a subscript带有mutableAddressWithNativeOwner访问者（有关此更改的更多信息，请参见SE-0154）。

但是，目前（随着与Xcode 9 beta 5一起发行的Swift 4版本），这仍然是一个副本。这是因为Dictionary和Dictionary.Values实例都可以查看底层缓冲区 - 因为values计算属性is just implemented带有一个传入字典缓冲区的引用的getter和setter。

所以调用mutableAddressWithNativeOwner访问时，字典的缓冲区的副本被触发，从而导致两种观点在COWStruct的Buffer实例，因此在change()触发它的副本被调用。我有filed a bug over this here。