사전 지식 (Value type vs Reference type)

Swift 언어를 배우기 시작하면 가장 많이 듣는 말들이 struct vs class 서로를 비교하는 것들이 많았는데 이번에 CS(computer Science)를 학습하며 한 번 정리하고싶다는 마음에 글을 작성합니다.
우선, 값 타입(Value type), 참조 타입(Reference type)은 서로 복사하는 방식이 다릅니다.

타입	복사 방식
값(Value)	깊은 복사(Deep Copy)
참조(Reference)	얕은 복사(Shallow Copy)

🤔 그럼 각각의 특징을 알아보아야 하겠죠?

깊은 복사

데이터 자체를 복사하는 방법

음 자체를 복사한다... 좀 더 자세한 의미를 이해하면 좋을 것 같습니다.

struct Person {
    var name: String
    var age: Int
}

var person1 = Person(name: "John", age: 30)
var person2 = person1

person2.name = "Mike"

print(person1.name) 		// 출력: "John"
print(person2.name) 		// 출력: "Mike"

복사본 person2 값을 바꿔도 원본 person1의 값에는 영향을 미치지 않죠.
즉, 쉽게 바라보면 복사해도 서로 다른 메모리 영역을 사용한다.
좀 더 어려운 설명을 하면 각자 독립적인 메모리 영역을 사용하기에 복사한 인스턴스의 데이터에 변형을 줘도 원본에는 영향을 미치지 않는다고 이해할 수 있습니다.

그렇다면 자원은 한정적인데... 계속 복사하면 어떡하지...❓❓❓ 뻑나는거 아니야❓❗️ 🤯

그래서 고안한 방법이 CoW(Copy-on-Write)라고 합니다.
쉽게 생각하여 복사하고싶어요❗️라고 말해도 즉시 복사하지 않는 것이죠❗️
복사 직후에는 얕은 복사를 진행하고 데이터에 변형이 일어나면 그때 깊은 복사를 진행합니다.
(저는 강아지에게 간식을 바로 주지않고 기다리다가 훈련의 성과로 주는 것으로 떠올려봤습니다 ㅎ)

그렇다면 이제 얕은 복사도 알아보아야겠죠 😄

얕은 복사

복사된 변수는 원래 변수가 참조하는 객체와 같은 메모리를 참조합니다.

또.. 어려운 문장으로 설명이 되어있지만 풀어서 쉽게 이해한다면
원본과 복사본이 서로 같은 주소값을 공유한다고 바라보면 될 것 같습니다.
그리고 자연스럽게 공유한다면❓ 새로운 인스턴스 메모리가 생기지 않겠죠❗️

이런 모양새를 띄고있겠죠?? ㅎㅎ
그렇다면 여기서 궁금증이 생길 수도 있죠❗️

Q) 참조(Reference) 타입에서 깊은 복사를 할 수 없나❓❓

(출처: https://www.joongang.co.kr/article/21816819#home)

바로 NSCopying 프로토콜을 이용하여 구현할 수 있습니다.

class DeepCopyClass: NSCopying {
    var name: String
    var age: Int
    init(name: String, age: Int) {
        self.name = name
        self.age = age
    }
    func copy(with zone: NSZone? = nil) -> Any {
        let copy = DeepCopyClass(name: name, age: age)
        return copy
    }
}

let original = DeepCopyClass(name: "John", age: 30)
let copied = original.copy() as! DeepCopyClass

copied.name = "Mike"

print(original.name) // Output: "John"
print(copied.name) // Output: "Mike"

Summary

깊은 복사, 얕은 복사 이제는 좀 알 것 같아요 😁

타입	복사 방식	장점	단점
값(Vale)	깊은 복사	인스턴스의 변화가 다른 인스턴스에 영향을 주지 않는다	메모리 소비가 많다.
참조(Reference)	얕은 복사	메모리 절약	인스턴스의 변화가 같은 메모리 주소를 참조하는 인스턴스에 영향을 준다.

각각의 단점 보완 방식으로

• 값 타입에서는 CoW(Copy-on-Write) 사용
• (단점으로 작용하는 경우) 참조 타입에서는 NSCopying을 활용

이렇게 정리할 수 있을 것 같습니다 👍🏻
CoW에 대해 작성하고 싶지만 너무 길어질 것 같아서
CoW와 Paging 기법에서의 CoW를 같이 작성하려다보니... 다음 시간에..🙄

🌐 Reference Site
[Swift] 깊은 복사와 얕은 복사(feat. NSCopying)
Copy on Write in Swift
Swift 공식문서
NSCopying|Apple Developer Documentation