C++ и Swift: как обрабатываются структуры в фреймах стека C++? Являются ли сложности структурного наследования, почему Swift не поддерживает структурное наследование?

Question

У недавнего разработчика встретиться с темой struct наследование в Свифте (точнее отсутствие struct наследство в Swift) было кратко обсуждено. Я предположил, что причина, по которой Swift не поддерживает struct наследование потому что:

• structs являются типами значений
• типы значений копируются между кадрами стека
• наследование будет означать, что размер struct может варьироваться (например, если Lorry наследуется от Vehicle а также Lorry добавляет .weightCapacity затем Lorry потребуется больше места, чем Vehicle)
• Наличие параметров типа значения с размером, который не известен во время компиляции, усложнит построение стекового фрейма для вызывающей стороны и доступ к данным для вызываемой

Я предполагаю, что это из-за этих сложностей, которые предположительно добавили бы дополнительные операции к каждому вызову функции, который включает struct и, таким образом, ухудшить производительность, что Swift не позволяет struct наследование. Это рассуждение правильно?

Но тогда я подумал о C++. C++ позволяет struct наследование и C++ очень ориентированы на производительность. Это заставляет меня думать, что мои рассуждения о Свифте не позволяют struct наследование это неправильно. Как достигается C++ struct наследование без негативного влияния на производительность?

Answer 1

Как в C++ достигается структурное наследование без негативного влияния на производительность?

В C++ компилятор всегда знает размер struct, Но когда базовый класс копируется по значению, объект "разрезается": копируются только члены базового класса, и новый объект никоим образом не связан с производным классом исходного объекта.

Так что если функция хочет сделать что-то с Vehicle без выделения его дополнительной идентичности, он должен использовать указатель или ссылку на Vehicle как тип параметра функции или тип возвращаемого значения. Но в этот момент у вас больше нет "типов значений, скопированных между кадрами стека".

Answer 2

Поскольку структуры являются типами значений, вы должны скопировать их в функцию и обратно. Таким образом, вы могли бы вызвать не мутантный метод с производной структурой, но не смогли бы вернуть производное значение из него, поэтому

struct Vehicle {
   var color: Color

   mutating func paintWhite() {
       self.color = .White
   } 
}


struct Lorry: Vehicle ...

var lorry = Lorry(color:.Blue)
lorry.paintWhite() // <- wouldn't work, as paintWhite takes inout Vehicle

Без возможности вызывать изменяющие методы структуры были бы гораздо менее полезными и намного более запутанными.