下面这篇文档收集了一系列编写高性能 Swift 代码的要诀和技巧。文档的目标读者是编译器和标准库开发人员。
文档中的一些技巧可以帮助提升您的 Swift 程序质量，使您的代码不容易出错且可读性更好。显式地标记最终类和类协议是两个显而易见的例子。 然而文档中还有一些技巧是不符合规矩的，扭曲的，仅仅解决一些比编译器或语言的特殊的临时性需求。文档中的很多建议来自于多方面的权衡，例如：运行时、字节大小、代码可读性等等。
启用优化
第一个应该做的事情就是启用优化。Swift 提供了三种不同的优化级别：
- -Onone: 这意味着正常的开发。它执行最小优化和保存所有调试信息。
- -O: 这意味着对于大多数生产代码。编译器执行积极地优化，可以大大改变提交代码的类型和数量。调试信息将被省略但还是会有损害的。
- -Ounchecked: 这是一个特殊的优化模式，它意味着特定的库或应用程序，这是以安全性来交换的。编译器将删除所有溢出检查以及一些隐式类型检查。这不是在通常情况下使用的，因为它可能会导致内存安全问题和整数溢出。如果你仔细审查你的代码，那么对整数溢出和类型转换来说是安全的。
在 Xcode UI 中，可以修改的当前优化级别如下：
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整个组件优化
默认情况下 Swift 单独编译每个文件。这使得 Xcode 可以非常快速的并行编译多个文件。然而，分开编译每个文件可以预防某些编译器优化。Swift 也可以犹如它是一个文件一样编译整个程序，犹如就好像它是一个单一的编译单元一样优化这个程序。这个模式可以使用命令行 flag-whole-module-optimization 来激活。在这种模式下编译的程序将最最有可能需要更长时间来编译，单可以运行得更快。
这个模式可以通过 XCode 构建设置中的“Whole Module Optimization”来激活。
降低动态调度
Swift 在默认情况下是一个类似 Objective-C 的非常动态的语言。与 Objective-C 不同的是，Swift 给了程序员通过消除和减少这种特性来提供运行时性能的能力。本节提供几个可被用于这样的操作的语言结构的例子。
动态调度
类使用动态调度的方法和默认的属性访问。因此在下面的代码片段中，a.aProperty、a.doSomething() 和 a.doSomethingElse() 都将通过动态调度来调用：
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class A { var aProperty: [Int] func doSomething() { ... } dynamic doSomethingElse() { ... } } class B : A { override var aProperty { get { ... } set { ... } } override func doSomething() { ... } } func usingAnA(a: A) { a.doSomething() a.aProperty = ... } |
在 Swift 中，动态调度默认通过一个 vtable[1]（虚函数表）间接调用。如果使用一个 dynamic 关键字来声明，Swift 将会通过调用 Objective-C 通知来发送呼叫代替。这两种情况中，这种情况会比直接的函数调用较慢，因为它防止了对间接呼叫本身之外程序开销的许多编译器优化[2]。在性能关键的代码中，人们常常会想限制这种动态行为。
建议：当你知道声明不需要被重写时使用“final”。
final 关键字是一个类、一个方法、或一个属性声明中的一个限制，使得这样的声明不得被重写。这意味着编译器可以呼叫直接的函数调用代替间接调用。例如下面的 C.array1 和 D.array1 将会被直接[3]访问。与之相反，D.array2 将通过一个虚函数表访问：
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final class C { // No declarations in class 'C' can be overridden. var array1: [Int] func doSomething() { ... } } class D { final var array1 [Int] // 'array1' cannot be overridden by a computed property. var array2: [Int] // 'array2' *can* be overridden by a computed property. } func usingC(c: C) { c.array1[i] = ... // Can directly access C.array without going through dynamic dispatch. c.doSomething() = ... // Can directly call C.doSomething without going through virtual dispatch. } func usingD(d: D) { d.array1[i] = ... // Can directly access D.array1 without going through dynamic dispatch. d.array2[i] = ... // Will access D.array2 through dynamic dispatch. } |
建议：当声明的东西不需要被文件外部被访问到的时候，就用“private”
将 private 关键词用在一个声明上，会限制对其进行了声明的文件的可见性。这会让编辑器有能力甄别出所有其它潜在的覆盖声明。如此，由于没有了任何这样的声明，使得编译器可以自动地推断出 final 关键词，并据此去掉对方面的间接调用和属性的访问。例如在如下的 e.doSomething() 和 f.myPrivateVar 中，就将可以被直接访问，假定在同一个文件中，E, F 并没有任何覆盖的声明：
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private class E { func doSomething() { ... } } class F { private var myPrivateVar : Int } func usingE(e: E) { e.doSomething() // There is no sub class in the file that declares this class. // The compiler can remove virtual calls to doSomething() // and directly call A’s doSomething method. } func usingF(f: F) -> Int { return f.myPrivateVar } |
高效的使用容器类型
通用的容器 Array 和 Dictionary 是有 Swift 标准库提供的一个重要的功能特性。本节将介绍如何用一种高性能的方式使用这些类型。
建议：在数组中使用值类型
在 Swift 中，类型可以分为不同的两类：值类型（结构体，枚举，元组）和引用类型（类）。一个关键的区分是 NSArray 不能含有值类型。因此当使用值类型时，优化器就不需要去处理对 NSArray 的支持，从而可以在数组上省去大部分消耗。
此外，相比引用类型，如果值类型递归地含有引用类型，那么值类型仅仅需要引用计数器。而如果使用没有引用类型的值类型，就可以避免额外的开销，从而释放数组内的流量。
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// Don't use a class here. struct PhonebookEntry { var name : String var number :n class="crayon-sy">{ var name : String var number : 出错且可读性更好。显式地标记最终类和类协议是两个显而易见的例子。 然而文档中还有一些技巧是不符合规矩的，扭曲的，仅仅解决一些比编译器或语言的特殊的临时性需求。文档中的很多建议来自于多方面的权衡，例如：运行时、字节大小、代码可读性等等。
启用优化第一个应该做的事情就是启用优化。Swift 提供了三种不同的优化级别：
在 Xcode UI 中，可以修改的当前优化级别如下： 整个组件优化默认情况下 Swift 单独编译每个文件。这使得 Xcode 可以非常快速的并行编译多个文件。然而，分开编译每个文件可以预防某些编译器优化。Swift 也可以犹如它是一个文件一样编译整个程序，犹如就好像它是一个单一的编译单元一样优化这个程序。这个模式可以使用命令行 flag-whole-module-optimization 来激活。在这种模式下编译的程序将最最有可能需要更长时间来编译，单可以运行得更快。 这个模式可以通过 XCode 构建设置中的“Whole Module Optimization”来激活。 降低动态调度Swift 在默认情况下是一个类似 Objective-C 的非常动态的语言。与 Objective-C 不同的是，Swift 给了程序员通过消除和减少这种特性来提供运行时性能的能力。本节提供几个可被用于这样的操作的语言结构的例子。 动态调度类使用动态调度的方法和默认的属性访问。因此在下面的代码片段中，a.aProperty、a.doSomething() 和 a.doSomethingElse() 都将通过动态调度来调用：
在 Swift 中，动态调度默认通过一个 vtable[1]（虚函数表）间接调用。如果使用一个 dynamic 关键字来声明，Swift 将会通过调用 Objective-C 通知来发送呼叫代替。这两种情况中，这种情况会比直接的函数调用较慢，因为它防止了对间接呼叫本身之外程序开销的许多编译器优化[2]。在性能关键的代码中，人们常常会想限制这种动态行为。 建议：当你知道声明不需要被重写时使用“final”。final 关键字是一个类、一个方法、或一个属性声明中的一个限制，使得这样的声明不得被重写。这意味着编译器可以呼叫直接的函数调用代替间接调用。例如下面的 C.array1 和 D.array1 将会被直接[3]访问。与之相反，D.array2 将通过一个虚函数表访问：
建议：当声明的东西不需要被文件外部被访问到的时候，就用“private”将 private 关键词用在一个声明上，会限制对其进行了声明的文件的可见性。这会让编辑器有能力甄别出所有其它潜在的覆盖声明。如此，由于没有了任何这样的声明，使得编译器可以自动地推断出 final 关键词，并据此去掉对方面的间接调用和属性的访问。例如在如下的 e.doSomething() 和 f.myPrivateVar 中，就将可以被直接访问，假定在同一个文件中，E, F 并没有任何覆盖的声明：
高效的使用容器类型通用的容器 Array 和 Dictionary 是有 Swift 标准库提供的一个重要的功能特性。本节将介绍如何用一种高性能的方式使用这些类型。 建议：在数组中使用值类型在 Swift 中，类型可以分为不同的两类：值类型（结构体，枚举，元组）和引用类型（类）。一个关键的区分是 NSArray 不能含有值类型。因此当使用值类型时，优化器就不需要去处理对 NSArray 的支持，从而可以在数组上省去大部分消耗。 此外，相比引用类型，如果值类型递归地含有引用类型，那么值类型仅仅需要引用计数器。而如果使用没有引用类型的值类型，就可以避免额外的开销，从而释放数组内的流量。
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