Расскажите о менеджменте памяти в iOS.

iOS использует автоматический подсчет ссылок (ARC) для управления памятью. ARC автоматически освобождает объекты, как только на них перестают ссылаться.

Основные концепции:

• Strong Reference: Увеличивает счетчик ссылок объекта. Объект не будет освобожден, пока на него есть strong ссылки.
• Weak Reference: Не увеличивает счетчик ссылок. Используется для предотвращения циклов сильных ссылок. Ссылается на объект, который может быть освобожден. Если объект освобождается, weak ссылка становится nil.
• Unowned Reference: Подобно weak, не увеличивает счетчик ссылок. Используется, когда объект, на который ссылаются, имеет тот же или более длительный жизненный цикл. Unowned ссылка не становится nil при освобождении объекта. При попытке доступа к освобожденному объекту через unowned ссылку возникает ошибка выполнения.

Циклы сильных ссылок (Retain Cycles): Возникают, когда два или более объекта имеют сильные ссылки друг на друга, не позволяя ни одному из них быть освобожденным. Решаются с помощью weak или unowned ссылок.

Пример цикла сильных ссылок и его решение:

class Person {
    let 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
    var tenant: Person? // Strong reference leads to retain cycle

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

    deinit {
        print("Apartment \(unit) is being deinitialized")
    }
}

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

john!.apartment = unit4A
unit4A!.tenant = john // Retain cycle happens here

john = nil
unit4A = nil
// Deinitializer methods are not called due to retain cycle

Решение с использованием weak:

class Person {
    let 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? // Use weak reference to prevent retain cycle

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

    deinit {
        print("Apartment \(unit) is being deinitialized")
    }
}

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

john!.apartment = unit4A
unit4A!.tenant = john

john = nil
unit4A = nil
// Both objects are deinitialized correctly

Unowned vs Weak:

• Используй weak, когда ссылка может стать nil (объект может быть освобожден первым).
• Используй unowned, когда ссылка всегда будет иметь значение (объект, на который ссылаются, имеет тот же или более длительный жизненный цикл).

Замыкания (Closures) и циклы ссылок:

Замыкания могут захватывать ссылки на объекты, создавая циклы сильных ссылок. Это решается с помощью списка захвата (capture list).

Пример:

class HTMLElement {
    let name: String
    let text: String?

    lazy var asHTML: () -> String = {
        [weak self] in // Capture self weakly
        guard let self = self else {
            return ""
        }
        var html = "<\(self.name)"
        if let text = self.text {
            html += ">\(text)</\(self.name)>"
        } else {
            html += " />"
        }
        return html
    }

    init(name: String, text: String? = nil) {
        self.name = name
        self.text = text
    }

    deinit {
        print("\(name) is being deinitialized")
    }
}

var paragraph: HTMLElement? = HTMLElement(name: "p", text: "hello, world")
print(paragraph!.asHTML())

paragraph = nil
// Object is deinitialized

Отладка проблем с памятью:

• Memory Graph Debugger: В Xcode позволяет визуализировать связи между объектами и выявлять циклы сильных ссылок.
• Instruments (Allocations, Leaks): Инструменты для мониторинга выделения и освобождения памяти, поиска утечек.