栈与堆：值存储在哪里
了解结构体如何存储在栈上、类如何存储在堆上，以及由此产生的性能影响。
栈与堆：值存储在哪里 是 CoddyKit 上的免费 Swift Academy 课时。 这是第 1 节课，共 4 节。 你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。 这是 Swift Academy 学习路径的一部分，你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 Swift Academy 课程共包含 4 节课。
欢迎
了解 Swift 值在内存中的存放位置——栈还是堆——对于编写高性能、行为可预测的代码至关重要。
栈
栈是一块由系统自动管理的连续内存区域：
• 函数的局部变量和参数存放在这里
• 分配复杂度为 O(1)，只需移动指针
• 作用域结束时会自动释放
• 栈是线程本地的，每个线程都有自己的栈
堆
堆是用于长期存活分配的共享内存池：
• 当对象的生命周期超出某个作用域时，会存放在这里
• 分配需要查找可用内存，成本更高
• 类的内存由 ARC 管理
• 堆由多个线程共享，因此需要进行同步
结构体存放在栈上
```swift
func compute() {
var pt = CGPoint(x: 3, y: 4) // on the stack
pt.x += 1
} // pt freed automatically
```
小型结构体按值复制，完全不会产生堆开销。
类存放在堆上
```swift
class Dog {
var name: String
init(name: String) { self.name = name }
}
var d = Dog(name: "Rex") // Dog instance on heap
// 'd' is a pointer on the stack
```
大型结构体可能使用堆
大型结构体（数组、字符串和大型值类型）会在内部使用 COW 和堆存储，尽管它们表现为值类型：
```swift
var arr = [Int](repeating: 0, count: 10_000)
// The array's buffer is on the heap; 'arr' itself is a stack value
```
闭包中的捕获
当闭包捕获的值类型变量必须在作用域结束后继续存在时，Swift 会将它装箱到堆上：
```swift
var count = 0
let increment = { count += 1 } // count captured in a heap box
increment()
print(count) // 1
```
协议存在类型装箱
将小型值类型存储在 `any Protocol` 变量中可能会导致堆分配（存在类型装箱）：
```swift
var shape: any Shape = Circle(radius: 5) // may allocate on heap
```
较小的类型（≤3 个机器字）会内联存储；较大的类型会进行装箱。
测量内存分配
使用 Instruments 的 Allocations 模板查看堆分配：
1. 选择 Profile > Allocations
2. 按类或类别进行筛选
3. 跟踪 `alloc` 与 `dealloc` 的次数
循环中的分配次数过高通常表示发生了意外的装箱。
设计影响
• 对于短生命周期的数据承载类型，优先使用结构体，以获得栈的速度
• 需要身份或共享状态时使用类
• 避免在紧密循环中进行分配，使用 `reserveCapacity` 预先分配
• 优化前先进行性能分析，过早优化会浪费时间
快速检查
函数作用域结束时，哪种类型的内存会自动释放？
回顾
要点回顾：
• 栈：开销低、自动管理、线程本地、用于值类型
• 堆：灵活、由 ARC 管理、用于引用类型
• 大型结构体会使用内部堆缓冲区（COW）
• 捕获变量的闭包会将这些变量装箱到堆上
• 使用 Instruments Allocations 检测意外的堆内存压力
下一节：变更、共享与意外的别名引用。
常见问题解答
「栈与堆：值存储在哪里」课时是免费的吗？
是的 — 「栈与堆：值存储在哪里」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习（内置代码编辑器和全天候 AI 导师）并解锁 Swift Academy 课程的其余内容，请升级到 CoddyKit PRO。 Swift Academy 课程共包含 4 节课。
「栈与堆：值存储在哪里」这节课中我会学到什么？
了解结构体如何存储在栈上、类如何存储在堆上，以及由此产生的性能影响。 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 Swift Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。
学习 Swift Academy 需要有经验吗？
无需任何先前经验。CoddyKit 上的 Swift Academy 课程适合初学者到高级学习者，你可以从这里开始或从头开始，按照自己的节奏学习。 这是第 1 节课，共 4 节。
「栈与堆：值存储在哪里」课时需要多长时间？
大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动，所以你能稳步进步，并在网页和应用中从离开的地方继续。
我能在这节 Swift Academy 课中编写并运行代码吗？
能。每节 Swift Academy 课都包含内置代码编辑器，你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码，并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。
此课程中的所有课时
- 栈与堆：值存储在哪里
- 变更、共享与意外别名
- 混合值类型与引用类型图
- 为值语义设计 API