В чем разница между сборщиком мусора (garbage collector) и управляемым автоматическим подсчетом ссылок (ARC)?

Сборщик мусора (GC) автоматически определяет и освобождает память, занимаемую объектами, на которые больше нет активных ссылок. Работает асинхронно или в определенные моменты выполнения.

ARC (Automatic Reference Counting) - это механизм компилятора, который во время компиляции добавляет код для увеличения и уменьшения счетчика ссылок на объекты. Когда счетчик ссылок достигает нуля, память освобождается немедленно.

Основные отличия:

• Время освобождения памяти: GC - непредсказуемо, ARC - детерминированно (при обнулении счетчика ссылок).
• Производительность: GC может вызывать паузы (stop-the-world events), ARC имеет предсказуемую производительность, накладные расходы распределены по ходу выполнения программы.
• Циклические ссылки: GC может справляться с циклическими ссылками автоматически (если поддерживает их), ARC требует явного разрешения (weak/unowned ссылки).
• Реализация: GC - runtime механизм, ARC - компиляционная техника.
• Среда выполнения: GC популярен в языках вроде Java, C#, Python. ARC — стандартный механизм управления памятью в Swift и Objective-C.

Пример использования weak ссылки в Swift для предотвращения цикла ссылок:

// Пример класса для демонстрации
class Person {
    let name: String
    var apartment: Apartment?

    init(name: String) { self.name = name }
    deinit { print("\(name) is being deinitialized") }
}

class Apartment {
    let unit: String
    weak var tenant: Person? // Использование weak для предотвращения сильного цикла

    init(unit: String) { self.unit = unit }
    deinit { print("Apartment \(unit) is being deinitialized") }
}

var john: Person?
var unit4A: Apartment?

john = Person(name: "John Appleseed")
unit4A = Apartment(unit: "4A")

// Создание цикла ссылок без 'weak'
// john!.apartment = unit4A
// unit4A!.tenant = john

// Разрыв цикла с помощью 'weak' в Apartment
john!.apartment = unit4A
unit4A!.tenant = john

// Присвоение nil для разрыва сильных ссылок
john = nil
unit4A = nil