[Swift] Swift에서의 Value Type, Reference Type

프로세스 메모리 관리

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기본적으로 프로세스의 메모리가 할당되면 영역은 4군데로 나뉜다.

 

Code

• 우리가 작성한 소스 코드 저장되는 공간
• 컴파일 타임에 결정되고 중간에 코드가 변경되는 일이 없도록 Read-Only 형태로 저장된다

Data

• 전역변수와 static 변수들이 저장되는 공간
• 보통의 경우엔 프로그램 시작과 동시에 할당되며 프로그램이 종료되어야 해제된다
  • 하지만 Swift에서의 static은 lazy이기 때문에 아마 접근 시 할당되고 앱이 종료시 해제 될 것이다.
• 실행 도중에 변수 값이 변경될 수 있기 때문에 Read-Write 형태로 저장된다.

Stack

• 함수 호출 시 함수의 지역변수, 매개변수, 리턴값 등이 저장되는 공간.
• 컴파일 시점에 결정되고 함수가 종료되면 할당된 메모리도 해제 된다.
• 장점
  • CPU가 메모리를 효율적으로 구성하기 때문에 속도가 매우 빠름
  • 메모리르 직접 관리 하지 않는다.
• 단점
  • 메모리 크기에 대한 제한
  • 지역 변수만 액세스 가능

Heap

• 프로그래머가 동적할당/해제 하는 메모리 공간
• 사용하고 난 후에는 반드시 메모리 해제를 해주어야 memory leak이 발생하지 않는다.
• 네 영역중 유일하게 런타임 시에 결정되기 때문에 데이터의 크기가 확실하지 않을 때 사용
• 하지만 swift에서는 ARC를 채택하기 때문에 클래스의 인스턴스 클로저와 같은 참조 타입을 자동으로 Heap에 할당과 해제를 해준다.
• 장점
  • 메모리 크기에 대한 제한이 없다.
  • 범위가 전역이기 때문에 프로그램의 모든 함수에서 액세스 가능
• 단점
  • 할당/해제 힙 손상, 경합 등 으로 인한 속도 저하
  • 메모리를 직접 관리해야 함 해제 하지 않을 시 memory leak이 발

 

💡 스택과 힙
힙과 스택은 같은 메모리 공간을 공유 하는데
힙은 낮은 메모리 주소부터 할당을 받고 스택은 높은 메모리 주소 부터 할당을 받는다.
여기서 힙이 너무 많은 메모리를 할당하여 자신의 메모리 영역을 초과한 경우를 힙 오버플로우
반대로 스택이 너무 많은 메모리를 할당하여 자신의 메모리 영역을 초과한 경우를 스택 오버플로우
 라고 한다

 

 

 

Swift에서의 Value Type, Reference Type

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Value Type

• Swift의 기본 자료형 타입 (Int, Float, Double, Bool, String, Array, Dictionary, Set 등)은 모두 struct 형태로 구현
• struct, enum, tuple 등

Reference Type

• class, function, clouser 등

 

Swift에의 Collection은 Value Type이면서 Reference Type

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우리는 이제 Value Type은 스택에 Reference Type은 힙에 저장된다는 것을 알고 있습니다.

하지만 Collection타입의 서브타입들 (String, Array, Dictionary 등)은 기본적으론 Value Type이지만

내부 구현을 보면 둘이 섞여 있습니다. 그 이유는 성능 때문인데요

Array나 String은 크기가 큰 값들을 내부에 포함하고 있는 경우가 많습니다. 하지만 이것들은 값타입이라

복사를 할 때 마다 내부의 큰 값들을 다 복사하면 시간이나 공간의 부담이 커지게 됩니다.

그래서 Swift컴파일러는 Copy-On-Write 라는 방법을 사용합니다.