Полиморфизм подтипов и параметрический полиморфизм

Middle

Суть

Это два способа написать код, работающий с «разными типами через один интерфейс», и в Swift у них разная механика и цена.

• Полиморфизм подтипов — значение подтипа используется там, где ожидается супертип: подкласс вместо класса, конформер вместо any Protocol. Конкретная реализация выбирается в рантайме (vtable для классов, protocol witness table для протоколов).
• Параметрический полиморфизм — дженерики: функция или тип написаны один раз для произвольного T с ограничениями. Тип известен на этапе компиляции, компилятор генерирует специализированную версию.

Пример

// Subtype polymorphism: a value of a subtype is used where the supertype
// is expected. Decided at runtime (vtable / witness table).
protocol Shape { func area() -> Double }
struct Circle: Shape { let r: Double; func area() -> Double { .pi * r * r } }
struct Square: Shape { let a: Double; func area() -> Double { a * a } }

let shapes: [any Shape] = [Circle(r: 1), Square(a: 2)]
let total = shapes.reduce(0) { $0 + $1.area() }   // existential, dynamic

// Parametric polymorphism: code is written once for any T; the compiler
// specializes it per concrete type (static dispatch, no boxing).
func totalArea<S: Shape>(_ shapes: [S]) -> Double {
    shapes.reduce(0) { $0 + $1.area() }
}
let circles = totalArea([Circle(r: 1), Circle(r: 2)])  // S == Circle

// `some Shape` = opaque type: parametric for the caller, one concrete type.
func makeShape() -> some Shape { Circle(r: 3) }

Когда что выбирать

• Гетерогенные данные (массив разных фигур, список экранов) — только подтипы: any Shape.
• Однородные данные и горячий код — дженерики или some: нет boxing, возможны инлайнинг и специализация.
• Протокол с associatedtype долго нельзя было использовать как any P; с Swift 5.7 можно (any Collection<Int>), но вызовы остаются динамическими.

На что смотрит интервьюер

• Понимание, что any P — это контейнер фиксированного размера (3 слова inline, иначе аллокация в куче) плюс указатель на witness table.
• some P в возвращаемом типе: вызывающий код не знает конкретный тип, но компилятор знает — SwiftUI some View именно про это.
• Класс-иерархии — тоже полиморфизм подтипов, но в Swift он реже нужен: протокол даёт то же для value types.