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Storage Modifier

: Strong, Weak, Unowned

Swift는 ARC를 통해 메모리 관리가 이루어진다.
ARC는 개발자가 직접 코드를 작성하여 메모리를 관리해야 하는 부분을 컴파일 시점에서 retain/release 코드를 적절히 삽입해주어, 실행 중에 별도의 메모리 관리를 하지 않도록 도와준다.
하지만 메모리 참조 순환이 발생할 위험이 있으므로 개발자가 명시적으로 직접 관리해주어야 한다.

참조 카운드 (RC, Retain Count)

특정 주소값을 참조하고 있는 인스턴스의 카운트를 세는 역할을 한다.

  • 단어에서 확인할 수 있듯이 참조 타입에만 해당된다.
    (구조체, 열거형 과 같은 값 타입에는 해당하지 않는다.)

  • 클래스의 인스턴스가 생성되면 Heap 영역에 메모리가 할당되고, 초기 인스턴스의 RC값은 1(자기자신)이 된다.

  • 해당 인스턴스를 참조하고 있는 다른 객체를 선어한 경우 RC 카운트가 증가하게 된다.

  • RC값이 0이 되는 경우(더 이상 해당 인스턴스를 참조하지 않는 경우) 에만 메모리에서 해제가 가능하다.

  • 자동으로 메모리에서 해제시켜주지 않으므로, 이처럼 RC값이 0이 되지 않는 경우 메모리에 계속 남아있게 되고, 메모리 누수가 발생한다.

이러한 메모리 누수 방지를 위해 Weak, Unwoned와 같은 타입을 사용할 수 있다.

Strong

  • Strong 타입의 변수는 인스턴스 생성 시 RC를 증가시킨다.
  • Swift에서는 대부분 강한 참조를 사용하고 있다.
    (프로퍼티 선언 시 default값이 Strong)
  • 일반적인 Linear Reference Flow를 따를 경우 문제가 되지 않는다.
    (부모 객체가 메모리에서 해제되고 RC를 감소시키면 모든 자식 객체들도 사라진다.)
class Person {
   var nickname: String

   init(nickname: String) {
       self.nickname = nickname
       print("이 사람의 별명은 \(nickname) 입니다.")
   }

   deinit {
       print("이 사람의 별명은 더이상 \(nickname) 이 아닙니다.")
   }
}

do {
   let keen = Person(nickname: "팀쿡이 데려갈 인재")
}
  • do 구문 안에서 Person 객체가 생성되고, scope가 종료되는 순간 객체는 메모리에서 해제된다.
// 출력 결과
이 사람의 별명은 팀쿡이 데려갈 인재 입니다.
이 사람의 별명은 더이상 팀쿡이 데려갈 인재 이 아닙니다

강한 참조 순환 (Strong Reference Cycle)

  • Strong 으로 선언한 경우, 클래스 인스턴스 사이에 강한 참조 순환이 발생할 수 있다.
  • Person 객체가 Macbook을 소유하는 경우를 예로 들어보자.
class Person {
    var nickname: String
    var macbook: Macbook?

    init(nickname: String) {
        self.nickname = nickname
        print("이 사람의 별명에 \(nickname)이 할당되었습니다.")
    }

    deinit {
        print("이 사람의 별명에 \(nickname)이 할당 해제되었습니다.")
    }
}

class Macbook {
    var model: String
    var owner: Person?

    init(model: String) {
        self.model = model
        print("이 맥북의 모델은 \(model)이 할당되었습니다.")
    }

    deinit {
        print("이 맥북의 모델은 \(model)이 할당 해제되었습니다.")
    }
}

do {
    let m1 = Macbook(model: "Macbook Pro M1")
    let keen = Person(nickname: "팀쿡이 데려갈 인재")

    m1.owner = keen // m1은 keen을 참조
    keen.macbook = m1 // keen은 m1을 참조
}
  • Person과 Macbook은 서로 강한 참조를 하고 있다.
  • do 구문이 끝나더라도 두 인스턴스는 메모리에서 해제되지 못한다.
  • 위와 같이 서로를 참조하고 있기 때문에 메모리에서 해제되지 못하는 경우를 강한 참조 순환 이라고 한다.

// 출력 결과
이 맥북의 모델은 Macbook Pro M1이 할당되었습니다.
이 사람의 별명에 팀쿡이 데려갈 인재이 할당되었습니다.

-> 위와 같은 문제 해결을 위한 방법이 'Weak' 이다.

Weak

  • Strong과 다르게 RC를 증가시키지 않는다.
  • ARC에서 메모리가 해제되면 같이 사라지게 된다.
  • 자동으로 nil값을 가지게 되므로 weak이 Optional 타입이라는 것을 유추할 수 있다.
  • 위의 강한순환참조 예시에서 프로퍼티를 Weak으로 변경하면, 정상적으로 메모리에서 해제되는 것을 확인할 수 있다.
class Person {
    weak var macbook: Macbook?
    // code ...
}

class Macbook {
    weak var owner: Person?
    // code ...
}

// ...

출력 결과는 다음과 같다.

// 출력 결과
이 맥북의 모델은 Macbook Pro M1이 할당되었습니다.
이 사람의 별명에 팀쿡이 데려갈 인재이 할당되었습니다.
이 사람의 별명에 팀쿡이 데려갈 인재이 할당 해제되었습니다.
이 맥북의 모델은 Macbook Pro M1이 할당 해제되었습니다.

Unowned

  • Weak과 거의 유사하다.
  • RC를 증가시키지 않는다.
  • Weak과 다른점은 Optional 타입이 아니라는 것이다.
    • Optional 타입이 아니므로 메모리 해제시 자동으로 nil값을 가질 수 없다.
    • 때문에 nil이 아님을 보장할 수 있는 경우에만 사용해야 한다.

애플에 따르면,,,
참조 코드가 동시에 메모리에서 해제되는 경우 사용하기 좋다고 한다.

참고링크