Swift中如何判断变量分配在栈还是堆？含SIL分析及结构体示例

结构体的核心存储规则 #

Swift中结构体是值类型，默认情况下局部结构体实例会分配在栈上——哪怕结构体包含引用类型成员，也只是结构体本身（包括引用类型的指针）存在栈中，而引用类型的实例对象（比如代码中A()的实例）会单独分配在堆上。以你的代码为例：

class A {}
struct B {
    var val = A()
}
var someVar = B()

someVar这个B实例本身在栈上，它的val字段是一个指向堆中A实例的指针，A的实际数据存在堆里。

为什么两个结构体初始化SIL都出现alloc_box？ #

你误解了alloc_box的作用：它不直接代表堆内存分配，而是初始化过程中用于持有可变结构体实例的临时存储容器。因为结构体初始化方法需要修改self的属性（哪怕是默认初始化），Swift会用alloc_box创建一个可变的box来承载初始化中的结构体实例。

在你使用-O优化编译后，编译器会进行逃逸分析和代码优化，这个临时的box大概率会被消除，最终结构体实例还是分配在栈上。你看到的alloc_box只是初始化阶段的中间步骤，和最终的存储位置没有直接对应关系。

如何通过SIL判断栈/堆分配？ #

想通过SIL确定最终存储位置，需要结合上下文指令分析：

• 栈分配：如果看到alloc_stack指令创建变量，或者初始化后的结构体实例被直接存储到栈变量中（比如store指令指向栈分配的位置），说明最终在栈上。
• 堆分配：结构体只有在发生逃逸时才会被分配到堆，比如被闭包捕获、传递给@escaping参数、存入堆存储的容器（如Array）。此时SIL中会出现alloc_heap指令，或者alloc_box的内容被传递到需要堆存储的上下文。

回到你的示例，两个结构体的初始化SIL里的alloc_box都是临时的，最终someVar作为局部变量会被优化到栈上；如果是全局变量，则会存储在静态存储区，既不是栈也不是堆。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Amely