为何嵌套持有结构体元组的结构体编译耗时远高于类实现？

原因说明 #

该编译耗时差异核心来源于Swift编译器对*值类型（结构体）和引用类型（类）的处理逻辑差异，具体可以分为三点：

• 内存布局计算成本差异：结构体是值类型，所有存储属性的内容会直接嵌入自身的内存空间，编译器需要递归计算每一层嵌套结构体的内存大小、对齐规则、内存占用边界。示例中的四层嵌套每层10个元素，最终Demo4的内存布局要覆盖10000个Foo实例的空间，计算量随嵌套层数指数上升。而类是引用类型，属性存储的只是指向堆实例的指针，编译器只需要确认指针类型合法即可，不需要递归计算堆上实例的完整内存布局，计算成本大幅降低。
• 类型推断与常量折叠成本差异：值类型的默认初始化常量会触发编译器的常量折叠逻辑，编译器需要在编译期完成所有嵌套值的求值、校验，确认常量值合法可以直接嵌入二进制。而类的初始化是运行时行为，编译期只需要校验初始化表达式的类型合法性，不需要完成全量的实例求值，耗时自然更短。
• 自动生成初始化器的成本差异：没有自定义初始化器的结构体，Swift会自动生成成员逐一初始化的初始化器，生成过程需要递归校验所有嵌套属性的默认值合法性、可访问性；而类不会自动生成成员逐一初始化器，仅会生成默认无参初始化器，不需要额外做这部分递归校验。

另外Xcode 13对应的Swift 5.5版本，对深层嵌套值类型元组的类型推断存在已知性能缺陷，会重复执行多次类型校验逻辑，进一步放大了两者的耗时差距。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user9015472