Как устроен массив (Array) в Swift на низком уровне?

Массив в Swift (Array<Element>) — это структура (value type), которая хранит элементы в непрерывном (contiguous) блоке памяти.

Ключевые особенности внутреннего устройства:

1. Динамический буфер: Выделяет память с запасом (capacity). При добавлении элементов, если места не хватает, происходит реаллокация с увеличением размера буфера (обычно в 2 раза).
2. Copy-on-Write (CoW): Для оптимизации несколько переменных могут ссылаться на один буфер. Реальное копирование происходит только при модификации одной из них.
3. Производительность:
   • Доступ по индексу: O(1) (прямая адресация).
   • Добавление в конец (амортизированно): O(1).
   • Вставка/удаление в середину: O(n) (требуется сдвиг элементов).

Пример, демонстрирующий capacity:

var numbers = [1, 2, 3]
print(numbers.capacity) // Например, 3

numbers.append(4) // Может вызвать реаллокацию
print(numbers.capacity) // Например, 6

Специализированный тип: ContiguousArray гарантирует хранение в непрерывной памяти без мостового преобразования, что может повысить производительность для непримитивных типов.