[Swift Language Guide] ARC

ARC

• 자동 참조 카운팅 Automatic Reference Counting
• swift는 ARC로 인스턴스가 필요하지 않을 때 자동으로 메모리 할당을 해준다.
• 당연하게도 struct와 enum은 값을 복사하는 value타입이기 때문에 해당되지 않고 참조 타입인 class의 인스턴스에만 참조 카운팅이 적용된다.

 

• 자바에서 사용하는 가비지 콜렉션(GC)와 다른점은 GC는 런타임때 계속 참조를 추적하고 RC는 컴파일때 모두 결정이 난다는 차이점이 있다.

 

ARC의 작동 원리

• 클래스의 새로운 인스턴스가 생성될 때마다 ARC는 메모리 할당을 해줌
• 인스턴스가 더이상 필요치 않을 때 ARC가 메모리 할당을 해제 해줌
• 사용중인 인스턴스를 메모리 해제하면 안되기 때문에 인스턴스에 강한 참조 (strong reference) 를 만들어 참조 횟수가 0이 될 때 해제를 함

 

 

강한 참조 사이클 (Strong Reference Cycles)

• 참조 횟수가 0이 되지 않아 메모리에 해제되지 않는 문제가 발생하는 경우 → 강한 참조 사이클

class Person {
    let name: String
    init(name: String) { self.name = name }
    var apartment: Apartment?
    deinit { print("\\(name) is being deinitialized") }
}

class Apartment {
    let unit: String
    init(unit: String) { self.unit = unit }
    var tenant: Person?
    deinit { print("Apartment \\(unit) is being deinitialized") }
}

var john: Person?
var unit4A: Apartment?

john = Person(name: "John Appleseed")
unit4A = Apartment(unit: "4A")

john!.apartment = unit4A
unit4A!.tenant = john

• Person은 Apartment 인스턴스 옵셔널 프로퍼티를 가짐
• Apartment는 Person 인스턴스 옵셔널 프로퍼티를 가짐
• john, unit4A 두 인스턴스를 서로 연결시킴 → 강한 참조 사이클 생성

 

 

john = nil
unit4A = nil

• 인스턴스 간의 강한 참조는 남아있기 때문에 메모리 해제 안됨

 

 

강한 참조 사이클 해결 - 약한 참조

• 약한 참조란?
  • 참조하는 인스턴스가 할당 해제되면 약한 참조를 한 인스턴스를 nil 로 자동으로 설정한다.
  • weak 키워드
• weak let 는 안되고 weak var 만 되는 이유?
  • 인스턴스가 할당 해제될 때 약한 참조면 자동으로 nil로 바꿔준다.
  • 즉 런타임에 값이 nil로 바뀌는것을 허락해야 하기 때문에 상수는 쓸 수 없다.

class Person {
    let name: String
    init(name: String) { self.name = name }
    var apartment: Apartment?
    deinit { print("\\(name) is being deinitialized") }
}

class Apartment {
    let unit: String
    init(unit: String) { self.unit = unit }
    weak var tenant: Person? // 약한 참조
    deinit { print("Apartment \\(unit) is being deinitialized") }
}

var john: Person?
var unit4A: Apartment?

john = Person(name: "John Appleseed")
unit4A = Apartment(unit: "4A")

john!.apartment = unit4A
unit4A!.tenant = john

 

 

 

john = nil

• apartment 인스턴스는 Person 인스턴스에 대해 약한 참조를 가지고 있다.
• 따라서 참조하던 john 이 해제되었기 때문에 자연스럽게 tenant 프로퍼티는 nil 로 설정된다.

 

 

강한 참조 사이클 해결 - 미소유 참조

• unowned 키워드
• 약한참조랑 다르게 옵셔널이 아니고 항상 값을 가지고 있음
• 약한 참조와 다르게 미소유 참조는 다른 인스턴스의 수명이 같거나 더 긴 경우에 사용된다.

class Customer {
    let name: String
    var card: CreditCard? // 옵셔널
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
    deinit { print("\\(name) is being deinitialized") }
}

class CreditCard {
    let number: UInt64
    unowned let customer: Customer // 미소유 참조, 옵셔널 x
    init(number: UInt64, customer: Customer) {
        self.number = number
        self.customer = customer
    }
    deinit { print("Card #\\(number) is being deinitialized") }
}

var john: Customer?

john = Customer(name: "John Appleseed")
john!.card = CreditCard(number: 1234_5678_9012_3456, customer: john!)

john = nil

• 고객은 항상 신용카드를 가지고 있진 않지만 신용카드는 항상 고객이 있다.
• 고객이 신용카드보다 더 인스턴스의 수명이 길다는 확신이 있기 때문에 미소유 참조 사용

 

 

 

참고

iOS) 메모리 관리 (1/3) - ARC(Automatic Reference Counting)

iOS) 메모리 관리 (1/3) - ARC(Automatic Reference Counting)