Swift中as/as?/as!类型转换是否会改动底层内存、有无运行时开销？

不存在通用的“转换过程底层内存比特位完全不修改”的保证，具体行为完全由源类型、目标类型的关系决定，三类典型场景的表现如下：

• 编译器可静态证明成功的恒等转换、向上转型（比如子类实例转为父类类型）：这类转换仅在编译期修改类型标识，运行时不会改动实例的内存比特位，几乎没有性能开销。
• as?/as! 触发的向下转型（比如父类实例尝试转为子类类型）：运行时会先执行类型兼容性检查，检查通过时返回的实例指针比特位和原指针一致，不会修改原实例内存；检查失败时as?返回nil，as!直接触发运行时崩溃。类型检查本身存在极轻微的性能成本。
• 跨类型/跨语言桥接转换：这类转换不存在内存布局天然兼容的保证，是否修改比特位、是否生成新实例完全看具体类型的桥接实现，很多场景下会产生额外的运行时代码和性能开销。

二者不存在天然的内存布局兼容性，转换过程一定会执行运行时桥接代码，并非完全零成本，具体分两种情况：

1. 待转换的Swift String 底层已经持有桥接过来的NSString实例（比如该字符串本身就是从NSString桥接到Swift，且后续没有执行过修改操作）：此时桥接逻辑会直接取出底层存储的NSString指针返回，不会拷贝内存，性能开销极低，返回的NSString实例和原String共享底层存储。
2. 待转换的Swift String 是原生Swift实现的字符串（比如通过Swift字符串字面量初始化、后续经过拼接/修改等操作，底层为Swift原生字符串存储结构，而非NSString实例）：此时桥接逻辑会生成一个全新的NSString实例，将原字符串的内容拷贝到新实例的内存空间中，存在明确的内存拷贝性能成本，返回的NSString和原String指向完全不同的内存块，比特位不存在对应关系。

注意：不要在业务代码中依赖as转换的底层内存行为做指针强转、内存读写类的黑魔法操作，Swift的类型桥接实现随版本迭代可能发生调整，这类操作会触发未定义行为，随时可能出现崩溃或数据错误。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Vladislav