Swift 메모리 관리: ARC

ARC(Automatic Reference Counting)

자동으로 참조 카운팅을 해주는 것 (+MRC(Manual Reference Counting): 수동으로 참조 카운팅을 하는 것)

// 일반적인 클래스 선언
class Person {
    let name: String
    
    init(name: String) {
    	self.name = name
    }
}

//ARC 클래스 선언
class Person {
    let name: String
    
    init(name: String) {
    	self.name = name
    }
    
    deinit {
    	print("\(name)은 디이니셜됩니다.")
    }
}

 

 

ARC는 어떻게 동작할까

 

강한 참조를 자동으로 카운트한다.

• 강한 참조는 프로퍼티, 상수 또는 변수에 클래스 인스턴스를 할당하는 것을 강한 참조라고 한다.

//강한 참조

class Person {
...
}

let John: Person?
var John2: Person?
John = Person(name: "John Appleseed")

• 인스턴스를 함수나 메서드에 인자로 전달하면 해당 블록이 실행되는 동안 참조 카운트가 증가하고 함수나 메서드가 종료되면 참조 카운트가 감소한다.

struct Car {
	func fixed(Fixer: Person){
    	print("\(Fixer)의 참조 카운트는 자동차를 고치는 동안 1 증가합니다.")
        print("\(Fixer)가 자동차를 고치는 중")
        print("\(Fixer)의 참조 카운트는 fixed 함수가 끝나면 1 감소합니다.")
    }
}

var John: Person?

John = Person(name: "John Applessed")

var hyundaiCar = Car()
hyundaiCar.fixed(Fixer: John!)

• 함수나 메서드, 클로저 등 코드 블럭 내에서 생성한 인스턴스는 당연히 해당 코드 블럭이 끝나면 참조 카운트가 감소한다.

struct Car {
	func fixed(Fixer: Person) {
    	print("\(Fixer.name)의 조수를 모집합니다.")
        let assistant = Person(name: "Steve Wozniak")
        print("\(Fixer.name)와 \(assistant.name)가 자동차를 고치는 중")
        print("\(Fixer.name)과 \(assistant.name)의 참조 카운트는 fixed 함수가 끝나면 1 감소합니다.")
    }
}

• 강한 참조가 없다면 deinit 메서드가 실행된 후 해당 인스턴스는 자동으로 메모리에서 할당 해제된다.
• 강한 참조가 남아있다면 해당 인스턴스를 할당 해제하지 못한다.

 

예제

 

1.

Code	RC
reference1 = Person(name: "John")	1
reference2 = reference1	2
reference3 = reference2	3
reference1 = nil	2
reference2 = nil	1
reference3 = nil	0

2.

Code	RC
reference1 = Person(name: "John")	1
reference2 = Person(name: "John")	1
reference3 = Person(name: "John")	1
reference1 = nil	0
reference2 = nil	0
reference3 = nil	0

3.

Code	RC
reference1 = Person(name: "John")	1
reference2 = reference1	2
reference1 = nil	1
reference3 = reference1	1
reference4 = reference2	2
reference3 = nil	2

 

 

강한 참조로만 구성하면 발생하는 문제

 

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") }


//MARK: 강한 참조 구현

//인스턴스 생성
var john: Perons?  
var number73: Apartment?

//강한 참조
john = Person(name: "John")
number73 = Apartment(unit: "4A")

//각 클래스 내부에 있는 다른 인스턴스가 서로를 강한 참조
john!.apartment = number73
number73!.tenant = john

//인스턴스는 끊어졌는데 내부의 apartment가 number73을 참조하고 있고 Person이 john을 참조하고 있어 메모리에서 할당이 해제되지 않음
john = nil
number73 = nil

 

해결방법

 

약한 참조

• 참조하는 인스턴스가 메모리에서 해제될 수도 있다는 것을 예상해 인스턴스를 참조하더라도 참조 횟수를 늘리지 않는 참조
• 프로퍼티나 변수 앞에 weak 을 추가하여 사용 ( weak var tenant: Person?)
• 약한 참조는 항상 변수로 선언해야 한다. (상수로 선언하면 안된다.)
• 약한 참조는 항상 옵셔널로 선언해야 한다.

미소유 참조

• 참조하는 인스턴스가 항상 메모리에 존재할 것이라는 것을 예상해 인스턴스를 참조하더라도 참조 횟수를 늘리지 않는 참조
• 프로퍼티나 변수 앞에 unowned를 추가하여 사용 ( unowned var tenant: Person)
• 참조하는 인스턴스가 메모리에서 해제되더라도 자동으로 nil을 할당해주지 않음
• 메모리에서 해제된 인스턴스에 접근하려 하면 잘못된 메모리 접근으로 런타임 오류가 발생 -> 프로세스가 강제로 종료됨

 

참조

야곰의 스위프트 프로그래밍

iOS와 OS X의 메모리 관리와 멀티스레딩 기법 - OSXDEV 저

빅 너드 랜치의 스위프트 프로그래밍

Ojective-C 개발자를 위한 SWIFT 김근영 저