Struct & Class 의 차이점

1. 인스턴스 생성 시 메모리 저장 방식

Value Type
인스턴스 데이터를 Stack에 저장
이미 생성된 인스턴스를 다른 변수에 할당 시 값을 복사해서 할당(Immutability 유지)
- 복사본을 다른 메모리 공간에 생성
- 원본과 복사본은 서로 다름
스택 프래임 종료시, 메모리에서 자동 제거
클래스보다 성능면에서 빠르다
- 클래스는 Heap에 저장할 때 Heap 공간을 먼저 스캔해 빈공간을 찾음

**struct** Animal {
	var name = "Animal"
}

var a = Animal()
var b = a
a.name = "Dog"
a.name == b.name // false

Reference Type
인스턴스 데이터는 Heap에 저장하고 해당 Heap의 메모리 주소를 담고 있는 변수는 Stack에 저장
이미 생성된 인스턴스를 다른 변수에 할당 시 메모리 주소를 전달
- 값을 복사해 전달하지 않음
- 인스턴스가 저장된 Heap 의 메모리 주소를 전달
스택 프래임 종료 시, 메모리 주소가 담긴 변수는 메모리에서 제거되지만 Heap에 저장된 인스턴스는 메모리에서 제거되지 않을 수 있음

**class** Animal {
	var name = "Animal"
}

var a = Animal()
var b = a
a === b // true
a.name = "Dog"
a.name == b.name // true

Table Dispatch 라고도 부르며 Class 가 메소드를 호출하는 방식을 말한다.
Class 인스턴스는 Heap 영역에 저장된다.
- Reference Type 으로 스택 프래임이 종료되더라도 외부에서 자신을 참조하는 객체/변수가 있다면 메모리에서 사라지지 않는다.
- 자신에 대한 참조가 모두 사라져야 메모리에서 해제된다.
메소드의 포인터가 담긴 Virtual Table 를 런타임에서 인스턴스가 참조한다.
- Virtual Table 생성 시 상위 클래스의 Virtual Table 을 복사하여 자신의 메소드 정보와 함께 저장한다.
- 상속에 의해 재정의된 메소드는 다른 메모리 주소값을 가진다. 따라서 같은 이름의 메소드이더라도 상속받은 하위 클래스의 마다 모두 다른 메모리 주소값을 가질 수 있다. 따라서 Dynamic 이라는 단어가 붙는다.
메소드 호출 시 여러 참조를 거쳐 메소드를 호출한다.
- Stack → Heap → Data → Code

Direct Dispatch 라고도 부르며 struct 가 메소드를 호출하는 방식을 말한다.
Struct 인스턴스는 Stack 영역에 저장된다.
- Value Type 으로 스택 프래임 종료와 함께 메모리에서 사라진다.
메소드의 메모리 주소 값이 컴파일 타임 에 결정되어 인스턴스 생성과 함께 해당 주소 값에 대한 정보도 삽입된다.
- 컴파일 타임 에 메소드의 메모리 주소 값이 미리 결정 되고 모든 인스턴스는 같은 메모리 주소를 참조하기 때문에 Class 처럼 상속에 의한 재정의가 불가능하다.
- 메모리 주소가 한번 결정되면 바뀌지 않기 때문에 static 이라는 단어가 붙는다. (Immutable)
메소드 호출 시 바로(Direct) 해당 메소드의 메모리 주소에 접근하여 호출하기 때문에 빠르다.
- Stack → Code 를 거침
final 키워드가 붙어 상속이 불가능한 Class 의 메소드는 메모리 주소값이 변경될 여지가 없기 때문에 컴파일러가 컴파일 시 Struct 처럼 Direct Dispatch 로 동작하게끔 최적화 작업을 한다.

Struct 와 Class 의 메소드 호출 방식의 가장 큰 차이점은 호출할 메소드의 메모리 주소값 변경 가능 여부와 이에 따른 메소드 호출 시 거치는 단계에 있다.
컴파일 타임에 메소드의 메모리 주소값이 결정되고 변경되지 않는 Struct 는 메모리에 직접 접근에 호출 시 때문에 Class 보다 빠르다.
상속 여부에 따라 메소드의 메모리 주소값이 바뀔 수 있는 Class 는 메소드 호출 시 여러 참조를 거쳐 호출되기 때문에 바로 접근해 호출하는 Struct 보다 느리다.