Swift 中数组合并：从 + 到 copy-on-write

如何在 Swift 中合并数组？完整解析与性能秘诀

如果你曾经用 Swift 写过代码，很可能遇到过这样的问题：“我有两个数组，如何将它们合并成一个？”这个问题看似简单，但背后却隐藏着优化和细节的整个世界。在 Stack Overflow 上，这个问题获得了数千次浏览——这并非偶然。今天，我们不仅会展示如何编写代码，还会深入编译器底层，了解当你写下 array1 + array2 时实际发生了什么。开始吧！

最直观的方法：+ 运算符

让我们从经典方法开始。在 Swift 中，数组可以像数字一样相加：

let first = [1, 2, 3]let second = [4, 5, 6]let result = first + secondprint(result) // [1, 2, 3, 4, 5, 6]

很优雅，对吧？但并非总是很快。当你使用 + 时，Swift 会创建一个新数组，并将两个原始数组中的元素复制进去。如果你的数组很大（比如各有 10 万个元素），这对处理器来说是双倍的工作量。但等等——这里有一个叫做 copy-on-write (COW) 的细节。

Copy-on-Write 的魔法：Swift 如何节省内存

Swift 是一门聪明的语言。当你简单地将一个数组赋值给另一个数组时，它不会立即复制数据：

var a = [1, 2, 3]var b = a // 在数据被修改之前，a 和 b 指向同一块内存区域b.append(4) // 此时才发生真正的复制：b 获得自己的副本

这被称为 copy-on-write。但在通过 + 合并时，这并不适用——结果始终是一个新数组。为什么？因为我们不仅仅是引用旧数据，而是从两个不同来源的元素创建一个新的集合。编译器无法保证原始数组不会被修改，因此它会进行完整复制。

append(contentsOf:) 方法：当速度更重要时

如果你需要将一个数组的元素添加到另一个数组的末尾，而不创建第三个数组，请使用 append(contentsOf:)：

var numbers = [1, 2, 3]let moreNumbers = [4, 5, 6]numbers.append(contentsOf: moreNumbers)print(numbers) // [1, 2, 3, 4, 5, 6]

在这种情况下，Swift 不会创建新数组——它只是扩展现有数组。如果 numbers 数组有足够的预留内存（capacity），新元素会直接复制到空闲位置。如果没有，则会进行内存重新分配，但这仍然比从头创建数组要快。

专业建议： 如果你知道将要添加大量元素，请使用 reserveCapacity() 预先分配内存：

var bigArray: [Int] = []bigArray.reserveCapacity(1000)for i in 0..<1000 {    bigArray.append(i) // 没有一次多余的复制！}

flatMap 方法：带转换的数组合并

有时你不仅需要连接数组，还需要对每个元素进行转换。这时 flatMap（或用于可选值的 compactMap）就派上用场了。严格来说，flatMap 用于“展平”集合，但也可以用于拼接：

let arrays = [[1, 2], [3, 4], [5, 6]]let flattened = arrays.flatMap { $0 }print(flattened) // [1, 2, 3, 4, 5, 6]

在底层，flatMap 做的事情与使用 append(contentsOf:) 的循环相同。但代码更简洁、更易读。不过，如果你只是要连接两个数组——不要使用 flatMap，那样会显得冗余。

使用 reduce(into:) 进行灵活合并

如果你有一个数组的数组，并且希望以额外的逻辑合并它们，可以尝试 reduce(into:)：

let arrayOfArrays = [[1, 2], [3, 4], [5, 6]]let merged = arrayOfArrays.reduce(into: [Int]()) { r