Что такое existential container (any P)? Почему any дороже, чем T: P?

Senior PRO

Суть

any P — значение неизвестного на компиляции типа, поэтому компилятор упаковывает его в existential container фиксированного размера:

• inline value buffer — 3 машинных слова (24 байта на arm64);
• указатель на type metadata (какой тип внутри: размер, выравнивание, как копировать/уничтожать);
• указатель на witness table для каждого протокола в композиции (any A & B — два указателя).

Итого any P занимает 40 байт. Если значение влезает в буфер — лежит инлайн; если нет — аллоцируется в куче, а в буфере хранится ссылка (boxing). Класс-экземпляр всегда помещается: это одна ссылка. Для class-bound протокола (any P & AnyObject) контейнер короче: ссылка + witness table, 16 байт, metadata берётся из объекта.

protocol P {}
struct Small: P { var a, b, c: Int }        // 24 байта — помещается в буфер
struct Big: P { var a, b, c, d: Int }       // 32 байта — уедет в кучу (boxing)
final class Obj: P {}

print(MemoryLayout<Small>.size, MemoryLayout<Big>.size)   // 24 32
print(MemoryLayout<any P>.size)                            // 40
print(MemoryLayout<any P & AnyObject>.size)                // 16

let values: [any P] = [
    Small(a: 1, b: 2, c: 3), Big(a: 1, b: 2, c: 3, d: 4), Obj()
]