[Swift] ARC 와 [weak self] / [unowned self].md
RxSwift를 계속해서 사용하면서 map, bind 등에서 [weak self]를 사용하는 이유와
꼭 사용해야 하는지에 대한 궁금증이 생겼는데 계속 넘어가다가 메모리 관리와 ARC와 관련지어 공부한 내용을 정리해 보려 합니다.
ARC - Auto Reference Counting
ARC는 Swift의 메모리 관리 방법으로,
어떤 class instance의 strong reference의 갯수를 count 하고, 0이 되면 자동으로 메모리를 해제하는 방법입니다.
예를 들어,
var ref1: SomeClass?
var ref2: SomeClass?
var ref3: SomeClass?SomeClass? 타입의 변수가 3개 있을 때,
ref1 = SomeClass() // reference count == 1
ref2 = ref1 // reference count == 2
ref3 = ref1 // reference count == 3이렇게 하나의 변수에 새로운 instance를 할당하고, 나머지 두개의 변수가 해당 instance를 참조하면 하나의 SomeClass instance에 3개의 strong reference가 생기게 되고, 그 instance의 reference count는 3이 됩니다.
ref1 = nil // reference count == 2
ref2 = nil // reference count == 1
ref3 = nil // reference count == 0 -> 메모리 할당 해제그리고 위처럼 각 변수마다 nil을 대입하여 strong reference를 해제하면,
reference count가 하나씩 감소하고, 0이 되었을 때 instance의 메모리 할당이 해제됩니다.
How ?
위의 예시에서는 ARC가 instance 하나하나를 관찰하면서, 런타임에 동적으로 reference count를 더하고, 빼면서 유지하는 것처럼 보이지만,
ARC는 컴파일 단계에서 코드의 적절한 부분에 retain(count +1) / release (count -1)을 삽입하는 방식으로 메모리를 관리합니다.
Objectivce - C에서는 수동으로 retain / release를 코드에 삽입해줬습니다. (MRC)
ARC가 책임져주지 않는 문제
ARC는 자동으로 메모리 관리를 해주는 만능 열쇠인 것 같지만, 몇 가지 신경써야할 문제가 있습니다.
Strong Reference Cycle
// init 생략
class Student {
var name: String
var classroom: Classroom?
}
class Classroom {
var number: Int
var student: Student?
}다른 class type property를 가지는 두 class가 있다고 가정합니다.
var josh = Student("josh") // RC(josh) == 1
var room1 = Classroom(1) // RC(room1) == 1
josh.classroom = room1 // RC(room1) == 2
room1.student = josh // RC(josh) == 2위 코드에서 처럼 각 변수에 instance를 할당하고, property에 instance를 넣었을 때 Reference count는 위와 같이 증가합니다.
이 때, josh, room1 객체를 해제하고 싶어서,
josh = nil
room1 = nil을 해주면 ARC가 알아서 메모리 할당을 해제할 것 같지만,
josh = nil // RC(josh) == 1
room1 = nil // RC(room1) == 1
// josh.classroom // RC(room1) == 1
// room1.student // RC(josh) == 1각 객체안의 참조가 계속 살아있기 때문에 Reference count가 0이 되지 못해서, 메모리가 해제되지 않습니다.
약한 reference
Strong Reference Cycle 문제를 해결하기 위해서는 약한 reference (weak or unowned)를 사용하면 됩니다.
// init 생략
class Student {
var name: String
var classroom: Classroom?
}
class Classroom {
var number: Int
weak var student: Student? // 더 먼저 할당이 해제될 수 있는 경우에 weak
}위 처럼 Classroom의 student를 weak로 선언하면, 참조를 하더라도 Reference count를 증가 시키지 않기 때문에
josh = nil 이 되는 순간 메모리 할당이 해제 됩니다.
Closure 안 에서 self 사용
RxSwift를 사용하다 보면 operator 혹은 subscription에서 closure를 빈번하게 사용하고,
closure 안에서 해당 ViewController의 property에 접근하기 위해서 self를 사용하는 경우가 많습니다.
처음 RxSwift를 공부할 때는 인터넷의 많은 예제가
someButton.rx.tap
.bind { [weak self] in
self?.view.layer.shadowColor = UIColor.black.cgColor
self?.view.layer.shadowOpacity = 1
...
}위처럼 [weak self]를 사용하는 경우를 많이 볼 수 있었지만, 그냥 [weak self]를 제거하고, self 만 사용해도 에러가 없기 때문에 넘어간 경우가 많았습니다.
그런데 ARC에 대해 다시 공부를 하면서, closure 내에서 self를 사용하는 건 self에 대한 Strong reference를 증가 시키기 때문에 문제가 생길 수 있다는 것을 알고 다시 관심을 가지고 짚어보려고 합닏다.
let changeColorToRed = DispatchWorkItem {
self.view.backgroundColor = .red
}잠깐 이야기가 다른데로 갔지만, 다시 closure 내에서 self를 사용했을 때 생기는 문제는
위 처럼 property에 저장되는 closure에서 self를 사용하거나, 다른 closure로 전달될 수 있는 escaping closure에서 self를 사용할 때 발생할 수 있습니다.
let changeColorToRed = DispatchWorkItem {
self.view.backgroundColor = .red
}그 이유는 위에 코드에서 changeColorToRed closure가 self를 참조하고, self는 closure를 참조하고 있기 때문에, self가 해제 되더라도, closure안의 self가 해제되지 않아서 문제가 생기기 때문입니다.
이 문제를 해결하기 위해선 closure안에서 self를 사용할 때 [weak self]를 명시하면 됩니다.
let changeColorToRed = DispatchWorkItem { [weak self] in
self?.view.backgroundColor = .red
}이렇게 하면 closure 내부의 self가 Reference count를 증가시키지 않기 때문에, self가 해제되는 순간 메모리 할당 역시 자동으로 해제되게 됩니다.
closure에서 [weak self]를 사용하는 경우에서는 더 이야기할게 많지만, 포스트가 너무 길어지기 때문에 다음 포스트에서 RxSwift와 [weak self]에 대해 이야기 해보겠습니다.
참고:
https://medium.com/flawless-app-stories/you-dont-always-need-weak-self-a778bec505ef
https://sujinnaljin.medium.com/ios-arc-뿌시기-9b3e5dc23814
