[Swift] ARC(Automatic Reference Counting)란?

 

 

ARC(Automatic Reference Counting) 란?

• Swift는 ARC를 사용하여 Heap 영역의 객체 메모리를 자동으로 관리한다.
• ARC는 Heap 영역의 객체에 대한 Strong Reference(강한 참조) count를 추적하고,
• 객체가 더 이상 필요하지 않을 때 (참조 count가 없을 때) 해당 객체에 대한 메모리를 자동으로 해제하는 방식으로 메모리를 관리한다.

 

Strong Reference (강한 참조)

• Swift에서 변수나 상수는 Strong Reference(강한 참조)를 한다.
• 객체에 대한 Strong Reference count가 증가되어 있다면,
• 해당 객체는 메모리에 유지된다.

class Person { 		// Person이라는 참조 타입의 클래스
    var name: String
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
}

// person1이라는 Person타입을 기반으로 인스턴스를 만들어줌
var person1: Person? = Person(name: "Alice") // 강한 참조
var person2 = person1 // 또 다른 강한 참조

// person1이 nil이 되더라도 person2가 여전히 strong 참조를 가지고 있으므로 객체는 메모리에 유지됨
person1 = nil

 

 

Circular References (순환 참조)

• ARC 작동 방식의 특성상 두 객체가 서로를 강하게 참조하는 경우, 순환참조가 발생한다. (문제점)
• 두 객체 모두 더이상 사용되지 않더라도 두 객체가 서로를 강하게 참조하는 경우, Strong Reference count가 감소하지 않아,
• 메모리에서 해제되지 못하고 메모리가 누수되는 문제가 발생한다.
• 이러한 문제를 해결하기 위해, 약한 참조(weak reference)와 미소유 참조(unowned reference) 같은 다른 참조 유형을 사용할 수 있다.

class Person {
    var name: String
    // Pet타입의 pet 프로퍼티 
    var pet: Pet? // Person이 소유하는 Pet

    init(name: String) {
        self.name = name
    }
}

class Pet {
    var species: String
    // Person타입의 owner 프로퍼티 
    var owner: Person? // Pet을 소유하는 Person

    init(species: String) {
        self.species = species
    }
}

// 두 참조 타임이 서로 강한 참조를 가지고 있다.
// 이렇게 두 인스턴스를 만들게 되면 순환참조 발생
// 두 인스턴스가 해제되더라도 순환참조를 가지게 됨
// 메모리에서 해제되지 않고 메모리 누수를 일으킬 수 있음.

var person: Person? = Person(name: "Alice") // Person 클래스의 인스턴스를 생성
var pet: Pet? = Pet(species: "Dog") // Pet 클래스의 인스턴스를 생성

person?.pet = pet // Person 클래스의 pet에 Pet 인스턴스를 할당
pet?.owner = person // Pet 클래스의 owner에 Person 인스턴스를 할당

 

 

Weak Reference (약한 참조)

• 약한 참조는 Strong Reference(강한 참조)와는 달리 객체의 참조 count 증가시키지 않는다.
• 객체의 생명 주기에 영향을 주지 않으면서 참조를 유지할 수 있다.

class Person {
    var name: String
    // Person타입을 가지는 friend프로퍼티 존재
    // weak 키워드를 변수선언 앞에 붙여 해당 Person타입의 프로퍼티를 약한참조로 선언
    weak var friend: Person? // 약한 참조
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
}

// person1, 2 인스턴스를 생성하고 
var person1: Person? = Person(name: "Alice")
var person2: Person? = Person(name: "Bob")
// friend 프로퍼티를 서로의 인스턴스에 연결
person1?.friend = person2
person2?.friend = person1

// person1이 nil로 할당되어 메모리에서 해제됨, 그에 따라 person1과 연결된 모든 객체의 참조 카운트가 감소됨
person1 = nil

 

 

Unowned Reference (미소유 참조)

• 미소유 참조는 약한 참조와 유사하지만, optional 값이 아니라서 nil로 설정될 수 없다.
• 만일 참조하는 객체가 이미 메모리에서 해제된 상태에서 접근하려 하면 runtime error가 발생되며,
• 사용 시점에 객체가 이미 해제되지 않았다고 확신할 수 있는 경우에 사용해야 한다.

class Country {
    var name: String
    var capital: City!
    init(name: String, capitalName: String) {
        self.name = name
        self.capital = City(name: capitalName, country: self)
    }
}

class City {
    var name: String
    // City 객체 사용시점에서 Country가 해제되지 않는다고 확신할 경우에 사용
    unowned var country: Country // 미소유 참조(unowned 키워드)
    init(name: String, country: Country) {
        self.name = name
        self.country = country
    }
}