Copy-On-Write, COW (механизм копирования при записи) используется для оптимизации процессов. Идея подхода copy-on-write заключается в том, что при чтении области данных используется общая копия, в случае изменения данных — создается новая копия:

func currentAddress(_ v: UnsafeRawPointer) {
    print(Int(bitPattern: v))
}

var arr: [Any] = [1, 3, 5, "Anna"]
var secondArr = arr

currentAddress(arr) // 5519730800
currentAddress(secondArr) // 5519730800

Оба массива ссылаются на один указатель в памяти 5519730800. Попробуем добавить новый элемент в secondArr:

secondArr.append(23)

currentAddress(arr) // 5388678352
currentAddress(secondArr) // 5388689776

Как можно заметить ссылки ведут на разные области в памяти. Это избавляет программу от лишних копирований, тем самым улучшая производительность.

Oct. 14, 2023, Источник

Оптимизация "copy on write" (COW) представляет собой стратегию оптимизации управления памятью, применяемую к коллекциям и другим структурам данных, которые ведут себя как типы значений (value types), такие как структуры и перечисления. Эта стратегия позволяет избежать ненужного копирования объектов до тех пор, пока не произойдет попытка изменения.

Когда вы работаете с типами значений, такими как массивы или словари, и присваиваете их новой переменной или константе, по умолчанию они копируются. В большинстве случаев это поведение эффективно и безопасно, поскольку гарантирует, что изменения в одном месте не повлияют на другое. Однако, если эти структуры данных велики, копирование может быть ресурсоемкой операцией. 

Чтобы оптимизировать производительность, используется техника "copy on write". Суть её в том, что фактическое копирование происходит только в момент изменения данных. Если вы просто передаете данные или работаете с ними в режиме только для чтения, копирование не производится. Это значительно снижает нагрузку на память и процессор, особенно при работе с большими объемами данных.

Примером может служить работа с массивами:

```swift
var original = [1, 2, 3]
var copy = original // Здесь копирование не происходит, обе переменные ссылаются на один и тот же участок памяти

copy.append(4) // Только сейчас происходит фактическое копирование, так как мы модифицируем `copy`
```

В этом примере, когда мы добавляем элемент в `copy`, он определяет, что массив должен быть изменен, и только тогда происходит реальное копирование. До момента модификации `original` и `copy` эффективно ссылаются на одни и те же данные, что экономит ресурсы.

Суть оптимизации "copy on write" заключается в минимизации издержек на копирование данных, проводя копирование только тогда, когда это действительно необходимо для изменения данных. Это улучшает производительность при работе с большими структурами данных, сохраняя при этом безопасность и простоту работы с типами значений.

April 10, 2024, easyoffer