Swiftのstructは、どのようなケースで使うと効果的ですか

Question

Swiftのstructはclassとよく似ているところがありますが、どのように使い分けるのでしょうか。

structの性質を使った、実際の実装パターンなどありましたらご教授をお願いできればと思います。

Answer 1

structは主に

• 単純なデータを意味のあるまとまりにしたい場合

に使います。

classと違うところとしては

• 変数に入れるときに値渡しになる
• 継承ができない

といった点があるので、ここが使い分けのポイントでしょう。
（参照渡ししたい、継承したい場合はclassを使う）

典型的なstructの使い方の例としてはCGRectやCGSizeがあります。
xやy, widthやheightといった単純なCGFloat型の値を、意味あるまとまりとして扱えてわかりやすいのと、それらを扱う共通の処理を定義できて便利です:-)

Answer 2

structは、比較的サイズの小さい構造体を作るのに適しています。
classのインスタンスはヒープ上に実体が作られますが、structのインスタンスはスタック上に実体が作られます。
文法的には、サイズを問わず全ての構造体をstructで定義すべきですが、サイズが大き過ぎると値渡しでコピーが発生して（参照渡しにならないので）、やや効率が悪くなるかもしれません。

Comments

[退会済みユーザー]

SwiftにおいてはObjective-CやC言語のようにオブジェクトならヒープ、構造体ならスタックに作られるというわけではありません。classのインスタンスも、structもenumもスタックに作られる場合もあり、ヒープに作られる場合もあります。

[Stripe]

アップルのドキュメントには、以下のように書かれています。
「Reference counting only applies to instances of classes. Structures and enumerations are value types, not reference types, and are not stored and passed by reference.」
ARCはヒープのメモリ管理に使用されます。
実際にSwiftのコードをディスアセンブルしても、classはヒープにstructはスタックに実体があるように見えます。
どのようなコードを書いたら、classのインスタンスをスタックに置くことができますか？

[退会済みユーザー]

classのインスタンスをスタックに置く方法はわかりませんが、structは24バイトを越えるとheapに追い出されます。

struct S1 {
let a: UInt64 = 1
let b: UInt64 = 2
}

struct S2 {
let a: UInt64 = 1
let b: UInt64 = 2
let c: UInt64 = 3
let d: UInt64 = 4
}

上記のS1とS2はそれぞれ異なった方法でメモリにレイアウトされます。

[Stripe]

struct S2 {
let a: UInt64 = 1
let b: UInt64 = 2
let c: UInt64 = 3
let d: UInt64 = 4
}

func f() {
let s2 = S2()
println(s2.a)
}

上記の関数f()をディスアセンブルすると以下のようになりました。

<+00>: pushq %rbp
<+01>: movq %rsp, %rbp
<+04>: subq $0x50, %rsp
<+08>: leaq -0x20(%rbp), %rdi
<+12>: callq 0x1001618b0 ; CommandLineSwift.S2.init
<+17>: leaq 0x5ec08(%rip), %rdi
<+24>: addq $0x8, %rdi
<+31>: leaq -0x48(%rbp), %rax
<+35>: movq -0x20(%rbp), %rcx
<+39>: movq -0x18(%rbp), %rdx
<+43>: movq -0x10(%rbp), %rsi
<+47>: movq -0x8(%rbp), %r8
<+51>: movq %rcx, -0x40(%rbp)
<+55>: movq %rdx, -0x38(%rbp)
<+59>: movq %rsi, -0x30(%rbp)
<+63>: movq %r8, -0x28(%rbp)
<+67>: movq %rcx, -0x48(%rbp)
<+71>: movq %rdi, -0x50(%rbp)
<+75>: movq %rax, %rdi
<+78>: movq -0x50(%rbp), %rsi
<+82>: callq 0x1000ba980 ; Swift.println
<+87>: addq $0x50, %rsp
<+91>: popq %rbp
<+92>: retq

32バイトのstructでも、スタックに置かれていることが分かります。

どんなコードを書いたらstructはヒープに置かれるんですか？
また、あたなのSwiftのバージョンはいくつですか？（ちなみに上記の結果はSwift1.2です。）
仮にstructがヒープに置かれた場合、CやObjective-Cとの互換性はどうなりますか？