Witness table vs vtable — в чём разница?

Senior PRO

Суть

Обе — таблицы указателей на функции, через которые идёт табличная диспетчеризация, но отвечают они на разные вопросы:

• vtable — «какую реализацию метода использовать для этого класса». Одна таблица на класс, создаётся компилятором для всех переопределяемых методов (не final, не static, не из extension). Подкласс получает копию таблицы родителя, в которой слоты переопределённых методов указывают на новые реализации, а новые методы добавлены в конец. Вызов: взять metadata объекта → vtable → слот по фиксированному индексу → call.
• witness table — «как этот тип выполняет требования этого протокола». Одна таблица на пару (тип, протокол), по слоту на каждое требование протокола (методы, свойства, associated types). Существует и для value-типов, и для классов. Вызов через any P или неспециализированный T: P: контейнер/метаданные → witness table → слот → call.

protocol Shape { func area() -> Double }
struct Circle: Shape {
    let r: Double
    func area() -> Double { .pi * r * r }
}
class Animal { func sound() -> String { "..." } }
class Dog: Animal { override func sound() -> String { "Woof" } }

func areaGeneric<S: Shape>(_ s: S) -> Double { s.area() }
func areaExistential(_ s: any Shape) -> Double { s.area() }

let pet: Animal = Dog()
_ = pet.sound()                        // vtable класса Dog
_ = areaGeneric(Circle(r: 1))          // witness table (или специализация)
_ = areaExistential(Circle(r: 1))      // existential → witness table