Что такое утечка памяти и как она возникает?

Утечка памяти (memory leak) — это ситуация, когда выделенная память более недоступна для использования программой (потеряны все ссылки на нее), но при этом она не была освобождена операционной системой.

Причины возникновения утечки памяти в iOS:

1. Циклические сильные ссылки (Retain Cycles): Два или более объекта ссылаются друг на друга сильными ссылками, предотвращая их деаллокацию, даже если на них больше нет внешних ссылок.

   class Person {
       var name: String
       var apartment: Apartment?
   
       init(name: String) {
           self.name = name
           print("\(name) is being initialized")
       }
   
       deinit {
           print("\(name) is being deinitialized")
       }
   }
   
   class Apartment {
       let unit: String
       weak var tenant: Person? // weak ссылка предотвращает цикл
   
       init(unit: String) {
           self.unit = unit
           print("Apartment \(unit) is being initialized")
       }
   
       deinit {
           print("Apartment \(unit) is being deinitialized")
       }
   }
   // Пример создания цикла сильных ссылок (если бы tenant был强 ссылкой)
   // var john: Person? = Person(name: "John Appleseed")
   // var unit4A: Apartment? = Apartment(unit: "4A")
   // john?.apartment = unit4A
   // unit4A?.tenant = john // strong reference here would cause a cycle
   

2. Неправильное использование замыканий (Closures): Замыкание захватывает сильную ссылку на внешний объект (например, self), который владеет этим замыканием.

   class ViewController: UIViewController {
       var networkRequestCompletionHandler: (() -> Void)?
   
       func fetchData() {
           // Если бы здесь использовался явный self без capture list:
           // networkRequestCompletionHandler = {
           //     self.updateUI() // self is strongly captured
           // }
           // Правильно с capture list:
           networkRequestCompletionHandler = { [weak self] in
               self?.updateUI() // self is weakly captured
           }
       }
   
       func updateUI() {
           // update UI
       }
   
       deinit {
           print("ViewController is being deinitialized")
       }
   }
   

   Использование [weak self] или [unowned self] (unowned для случаев, когда объект, захватываемый замыканием, гарантированно живет дольше замыкания) предотвращает сильное захватывание.

3. Отсутствие отписки от наблюдателей/подписок: Объекты, подписанные на уведомления (NotificationCenter), KVO или другие механизмы обратного вызова, могут утекать, если они не отписываются во время деаллокации.

   class ObserverClass {
       init() {
           NotificationCenter.default.addObserver(self, selector: #selector(handleNotification), name: Notification.Name("MyNotification"), object: nil)
       }
   
       @objc func handleNotification() {
           // handle notification
       }
   
       deinit {
           // Необходимо отписаться, иначе экземпляр может утечь
           NotificationCenter.default.removeObserver(self)
           print("ObserverClass is being deinitialized")
       }
   }
   

4. Удержание ссылок в статических или глобальных переменных: Если объект удерживается сильной ссылкой из статической или глобальной переменной, он никогда не будет деаллоцирован.

5. Неправильное использование C-указателей и Core Foundation объектов: Manual memory management required when bridging Swift/Objective-C with C APIs or Core Foundation objects. Incorrect handling of retain, release, free functions can lead to leaks or crashes.

Утечки памяти со временем приводят к исчерпанию доступной памяти приложения, что может вызвать замедление работы или аварийное завершение программы из-за нехватки ресурсов.