Question

我在swift stdlib引用中没有看到很多信息。例如，Dictionary说某些方法（比如删除）会使索引无效，但就是这样。

对于一种称自己为“安全”的语言，它需要一个经典C ++脚注的解决方案：

获取向量中元素的指针，然后添加更多元素（指针现在无效），现在使用指针，崩溃
开始迭代集合。迭代时，删除一些元素（在当前迭代器位置之前或之后）。继续迭代，崩溃。

（编辑：在c ++中，你幸运崩溃 - 更糟糕的是内存损坏）

我相信1是由swift解决的，因为如果集合存储类，则对元素进行引用（例如强指针）会增加引用计数。但是，我不知道2的答案。

如果在c ++中对脚ns进行了比较，那么它将非常有用。

看起来确实存在一些未记录的类似快照的行为使用Dictionary和/或for循环。迭代创建快照/隐藏它开始时的副本。

这给了我一个很大的“WAT”和“酷，那种安全，我猜”，“这个副本有多贵？”。

我没有在Generator或for-loop中看到这个记录。

以下代码打印字典的两个逻辑快照。首先快照是userInfo，因为它是在迭代循环的开始，并且确实如此不反映在循环过程中所做的任何修改。

var userInfo: [String: String] = [
    "first_name" : "Andrei",
    "last_name" : "Puni",
    "job_title" : "Mad scientist"
]

userInfo["added_one"] = "1"  // can modify because it's var

print("first snapshot:")
var hijacked = false
for (key, value) in userInfo {
    if !hijacked {
        userInfo["added_two"] = "2"  // doesn't error     
        userInfo.removeValueForKey("first_name")  // doesn't error
        hijacked = true
    }
    print("- \(key): \(value)")
}

userInfo["added_three"] = "3" // modify again

print("final snapshot:")
for (key, value) in userInfo {
    print("- \(key): \(value)")
}

Answer 1

正如你所说，＃1不是问题。你没有指向Swift中对象的指针。你要么拥有它的价值，要么有它的参考。如果你有它的价值，那么它就是一个副本。如果您有参考，那么它会受到保护。所以这里没有问题。

但让我们考虑第二个并进行实验，感到惊讶，然后不要惊讶。

var xs = [1,2,3,4]

for x in xs { // (1)
    if x == 2 {
        xs.removeAll() // (2)
    }
    print(x) // Prints "1\n2\n3\n\4\n"
}

xs // [] (3)

等等，当我们吹走（2）处的值时，它如何打印所有值。我们现在非常惊讶。

但我们不应该。 Swift数组是值。（{1}}处的xs是一个值。什么都不能改变它。它不是＆＃34;指向内存的指针，包含一个包含4个元素的数组结构。＆＃34;它是值 [1,2,3,4]。在（2），我们不会删除指向xs的所有元素。＆＃34;我们接受xs 是的事情，创建一个数组，如果你删除了所有元素（在所有情况下都是[]），然后将新数组分配给{{1} }。没有什么不好的事情发生。

那么文档的意思是＆＃34;使所有索引无效？＆＃34;这意味着什么。如果我们生成指数，他们就不再有好处了。我们来看看：

xs

调用var xs = [1,2,3,4] for i in xs.indices { if i == 2 { xs.removeAll() } print(xs[i]) // Prints "1\n2\n" and then CRASH!!! }后，xs.removeAll()的旧结果不再具有任何意义。您不得安全地使用这些索引来对付它们来自的集合。

＆＃34;索引无效＆＃34;在Swift中与C ++＆＃34;使迭代器无效是不一样的。＆＃34;我之所以称之为非常安全，除了使用集合索引总是有点危险这样的事实，所以当你可以帮助它时你应该避免索引集合;反而替代它们。即使您出于某种原因需要索引，也可以使用xs.indices来获取索引，而不会产生索引的任何危险。

（旁注，enumerate没有索引到dict["key"]。字典有点混乱，因为它们的键不是它们的索引。通过dict索引访问字典同样危险通过DictionaryIndex索引访问数组。）

另请注意，上述内容并不适用于Int。如果您在迭代时修改NSArray，那么在迭代时会得到一个变异的集合＆＃34;错误。我只讨论Swift数据类型。

编辑：NSArray的工作原理为very explicit：

在集合表达式上调用generate（）方法以获取生成器类型的值 - 即符合GeneratorType协议的类型。程序通过调用流上的next（）方法开始执行循环。如果返回的值不是None，则将其分配给项模式，程序执行语句，然后在循环开始时继续执行。否则，程序不执行赋值或执行语句，并且它已完成执行for-in语句。

返回的for-in是Generator并包含一个集合值。您不希望任何其他值的更改来修改其行为。请注意：struct与[1,2,3]没有区别。他们都是两个价值观。分配它们时，它们会复制。因此，当你在一个集合值上创建一个Generator时，你就会对该值进行快照，就像我在数字4上创建一个Generator一样。（这引发了一个有趣的问题，因为生成器并不是真的有价值，所以不应该是结构。它们应该是类.Swift stdlib一直在修复它。比如看新的4。但是它们仍然包含一个数组值，你永远不会期望更改一些其他数组值会影响它们。）

另请参阅"Structures and Enumerations Are Value Types"，其中详细介绍了Swift中值类型的重要性。数组只是结构。

是的，这意味着有逻辑上的复制。 Swift有许多优化可以在不需要时最小化实际复制。在您的情况下，当您在迭代字典时改变字典时，这将强制复制发生。如果您是特定价值的后备存储的唯一消费者，那么变异是便宜的。但如果你不是，那就是O（n）。（这由Swift内置AnyGenerator确定。）长话短说：Swift Collections是Copy-on-Write，只是传递数组不会导致分配或复制真实内存。

你没有免费获得COW。您自己的结构不 COW。这是Swift在stdlib中所做的事情。（请参阅Mike Ash的great discussion了解如何重新创建它。）传递自己的自定义结构会导致真正的副本发生。也就是说，大多数结构中的大部分内存存储在集合中，而那些集合是COW，因此复制结构的成本通常很小。

这本书并没有花费大量时间在Swift中钻取价值类型（它解释了一切;它只是不会继续说＆＃34;嘿，这就是这意味着＆＃34 ）。另一方面，它是WWDC的常头。您可能会对Building Better Apps with Value Types in Swift感兴趣，这是关于此主题的全部内容。我相信Swift in Practice也讨论了它。

EDIT2：

@KarlP在下面的评论中提出了一个有趣的观点，值得解决。我们讨论的价值安全承诺都与isUniquelyReferenced()无关。他们基于for-in。 Array根本没有任何承诺，如果你在迭代过程中突变了一个集合会发生什么。那甚至没有意义。 for-in没有对集合进行迭代，＆＃34;它在for-in上调用next()。因此，如果您的Generators在收集更改后变为未定义，那么Generator将会爆炸，因为for-in已爆炸。

这意味着以下内容可能不安全，具体取决于您阅读规范的严格程度：

Generator

编译器在这里没有帮助你。它适用于所有Swift系列。但是如果在你的集合的变异之后调用func nukeFromOrbit<C: RangeReplaceableCollectionType>(var xs: C) { var hijack = true for x in xs { if hijack { xs.removeAll() hijack = false } print(x) } }是未定义的行为，那么这是未定义的行为。

我的观点是，在这种情况下，制作一个允许其next()未定义的集合会很糟糕。如果你这样做，你甚至可以说你已经破坏了Generator规范（它没有提供UB＆＃34; out＆＃34;除非生成器被复制或返回为零）。所以你可以说上面的代码完全符合规范，你的发电机坏了。对于＆＃34; spec＆＃34;这些论点往往有些混乱。像斯威夫特那样，并没有深入到所有角落的情况。

这是否意味着您可以在Swift中编写不安全的代码而不会得到明确的警告？绝对。但在很多情况下，通常会导致真实的错误，Swift的内置行为是正确的。在这方面，它比其他一些选择更安全。

与无效的迭代器/索引一起使用时，swift集合的安全性如何？

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