Память

Junior

Иерархия памяти

Чем ближе память к процессору, тем она быстрее и меньше:

• Регистры процессора — единицы наносекунд, десятки штук.
• Кэши L1/L2/L3 — прозрачны для программиста, но объясняют, почему последовательный проход по Array быстрее, чем прыжки по связному списку.
• Оперативная память (RAM) — энергозависимая: всё теряется при перезапуске процесса. На iPhone её от 6 до 12 ГБ, и приложение получает лишь часть.
• Флеш-накопитель — долговременное хранилище: бандл приложения, Documents, Core Data/SwiftData, UserDefaults.

Стек и куча — то, о чём спросят

Внутри RAM у процесса есть две области, важные для Swift:

• Стек — у каждого потока свой (главный поток — 1 МБ на iOS, фоновые по умолчанию 512 КБ). Выделение — просто сдвиг указателя, освобождение автоматическое при выходе из функции. Сюда попадают локальные переменные и value types (struct, enum), если компилятор может вычислить их размер и время жизни.
• Куча — общая для всех потоков, выделение через malloc, освобождение через ARC. Здесь живут все экземпляры class, буферы Array/String/Dictionary, замыкания, захватившие переменные, и value types, которые «сбежали» (например, struct, сохранённый в any Protocol, если не помещается в inline-буфер).

struct Point { var x: Double; var y: Double }   // значение — обычно на стеке
final class Node { var next: Node? }            // объект — всегда в куче

func demo() {
    let p = Point(x: 1, y: 2)  // 16 байт в кадре стека, исчезнут при выходе
    let n = Node()  // malloc + счётчик ссылок; умрёт при count == 0
    var points = [p]  // буфер массива — в куче, хотя Array — struct
    points.append(Point(x: 3, y: 4))
    _ = n
}

Почему это важно для iOS

• Куча дороже: аллокация, атомарные retain/release, возможные гонки. Поэтому Apple советует начинать со struct.
• Память приложения ограничена: при превышении лимита система присылает didReceiveMemoryWarning, а затем убивает процесс (jetsam). Отсюда NSCache, даунсэмплинг картинок, профилирование в Instruments (Allocations, Leaks).
• Глубокая рекурсия переполняет стек — краш EXC_BAD_ACCESS без исключения.