Как copy-on-write реализован в стандартных коллекциях Swift?

Question

Copy-on-write позволяет нескольким копиям коллекции разделять одни и те же данные, пока они не изменяются. При попытке изменения создаётся реальная копия данных. Это даёт поведение value types без постоянного дорогостоящего копирования. Такой механизм используется в Array, Dictionary и Set.

YeaHub · Accepted Answer

Copy-on-write — ключевой механизм, который делает стандартные коллекции Swift одновременно безопасными и быстрыми.Что такое copy-on-writeОпределение: copy-on-write — это стратегия, при которой копирование данных откладывается до момента мутации.До изменения:данные разделяютсякопирования нетПри изменении:проверяется уникальность владенияпри необходимости создаётся копияКак это выглядит на практикеvar a = [1, 2, 3]
var b = a   // данные общие

b.append(4) // здесь происходит копирование
До append:a и b указывают на один буферПосле append:b получает собственную копиюa остаётся неизменнымКак Swift определяет необходимость копированияSwift использует:внутренний reference bufferпроверку уникальности владения (isKnownUniquelyReferenced)Если владелец один — мутация происходит на месте.Зачем это нужноПреимущества:минимальные затраты на памятьвысокая производительностьсохранение value semanticsБез copy-on-write коллекции были бы слишком дорогими в использовании.Краткий выводCopy-on-write позволяет стандартным коллекциям Swift быть value types без потери производительности. Этот механизм особенно важен при передаче и возврате коллекций из функций.