메모리 접근 안전

박형석·2021년 12월 13일

Swift

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프로그래머가 변수에 값을 할당한다던가, 함수의 전달인자로 변수의 값을 전달하는 등 다양한 경우에 코드를 통해 메모리에 접근하게 된다. 메모리 접근 충돌은 이 때 서로 다른 코드에서 동시에 같은 위치의 메모리에 접근할 때 발생한다.

세 조건에 모두 해당하는 메모리 접근이 두 군데 이상의 코드에서 동시에 일어나면 메모리 접근 출동이 발생

접근 타이밍이 겹친다고 무조건 충돌이 발생하는 것은 아니지만 가능성이 크다.

inout 파라미터를 갖는 함수는 동작 중 장기적 메모리 접근한다.
즉, inout 매개변수의 쓰기 접근이 시작되고 함수가 종료될 때까지 쓰기 접근을 유지한다.
→ 이 때 매개변수로 전달하는 변수는 다른 접근이 제한된다.

var step: Int = 1

func increment(_ number: inout Int) {
 number += step
}

increment(&step) // 런타임 오류! inout으로 전달되는 step은 접근 불가!

var step: Int = 1
var copyStep: Int = step

func increment(_ number: inout Int) {
 number += copyStep
}

increment(&step) // 해결! 다른 값에 복사

func balance(_ x: inout Int, _ y: inout Int) {
 //...
}

var one = 42
var two = 45
balance(&one, &two) // 문제 없음
balance(&one, &one) // 오류!

구조체의 가변 메서드(mutating)는 실행 중에 self에 쓰기 접근
→ 인스턴스 자신인 self에 장기적 쓰기 접근
→ 따라서 다른 곳에서 self로 접근하거나 매개변수로 self를 받게 된다면 충돌

구조체, 열거형 등은 프로퍼티로 구성, 튜플은 요소의 모임으로 구성
이 프로퍼티나 요소는 각각 독립적인 값을 가진 타입의 구성요소, 이 세 가지는 값 타입
→ 자신의 인스턴스 내부의 프로퍼티를 변경한다는 것? 자신 스스로의 값을 변경한다는 것.
→ 프로퍼티에 읽고 쓰기 접근은 곧 자신 전체에 대한 읽고 쓰기 접근.

balance(&oscar.health, &oscar.energy)

두 매개변수는 inout parameter 그래서 함수가 실행 중이면, 두 매개변수 모두 쓰기 접근을 해야 한다. 쓰기 접근을 같은 위치에 동시에 하고 있기 때문에 충돌이 발생하게 된다.

만약 실행될 코드 영역 외의 영역에서 접근할 가능성이 없다면 컴파일러는 오류로 취급하지 않는다. 아래는 지역 변수가 함수 내부에서만 접근 가능하고 이외의 가능성이 전혀없기 때문에 가능하다.

func somefunction() {
 var oscar = Player(name: "Oscar", health: 10, energy: 10)
 balance(&oscar.health, &oscar.energy)
}

어떻게 구조체 프로퍼티 메모리에 접근할 때 확실히 안전하다고 판단할 수 있을까?

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