Какие виды ссылок существуют в Swift?

В Swift существуют три основных вида ссылок на экземпляры классов:

1. Сильная ссылка (Strong Reference):

   • Это тип ссылки по умолчанию.
   • Сильная ссылка увеличивает счетчик ссылок объекта.
   • Объект не будет освобожден из памяти до тех пор, пока на него есть хотя бы одна сильная ссылка.
   • Основная причина утечек памяти в случае циклических сильных ссылок (strong reference cycles).

   class Person {
       let name: String
       init(name: String) { self.name = name }
       deinit { print("\(name) is being deinitialized") }
   }
   
   var reference1: Person? = Person(name: "John")
   // reference1 теперь сильная ссылка, счетчик ссылок Person увеличивается
   

2. Слабая ссылка (Weak Reference):

   • Объявляется с использованием ключевого слова weak.
   • Слабая ссылка не увеличивает счетчик ссылок объекта.
   • Используется для предотвращения strong reference cycles.
   • Всегда является опциональной (Optional), потому что объект, на который указывает слабая ссылка, может быть деинициализирован в любое время. При деинициализации объекта слабая ссылка автоматически становится nil.

   class Apartment {
       let unit: String
       weak var tenant: Person? // Слабая ссылка
       init(unit: String) { self.unit = unit }
       deinit { print("Apartment \(unit) is being deinitialized") }
   }
   
   var john: Person? = Person(name: "John")
   var unit4A: Apartment? = Apartment(unit: "4A")
   
   john?.apartment = unit4A // Если бы Apartment имел сильную ссылку на Person
   unit4A?.tenant = john   // Слабая ссылка
   
   // После сброса сильных ссылок, объекты будут деинициализированы
   john = nil
   unit4A = nil
   // Вывод: "John is being deinitialized", "Apartment 4A is being deinitialized"
   // Если бы tenant была сильной ссылкой, произошла бы утечка памяти (strong cycle)
   

3. Бесхозная ссылка (Unowned Reference):

   • Объявляется с использованием ключевого слова unowned.
   • Подобно слабой ссылке, не увеличивает счетчик ссылок объекта.
   • Используется также для предотвращения strong reference cycles.
   • В отличие от weak, не является опциональной (Optional) и предполагает, что объект, на который она указывает, будет существовать в течение всего "срока жизни" бесхозной ссылки.
   • Если объект, на который указывает unowned ссылка, деинициализируется до того, как unowned ссылка станет недействительной, произойдет ошибка выполнения (runtime error).
   • Подходит для ситуаций, когда один объект всегда существует, пока существует другой связанный с ним объект, но не наоборот (например, "родитель-ребенок", где родитель владеет ребенком, но ребенок не владеет родителем сильно).

   class Customer {
       let name: String
       var card: CreditCard?
       init(name: String) { self.name = name }
       deinit { print("\(name) is being deinitialized") }
   }
   
   class CreditCard {
       let number: Int
       unowned let customer: Customer // Бесхозная ссылка
   
       init(number: Int, customer: Customer) {
           self.number = number
           self.customer = customer // Присваивание бесхозной ссылки безопасно в init
       }
       deinit { print("Card #\(number) is being deinitialized") }
   }
   
   var john: Customer? = Customer(name: "John Doe")
   john?.card = CreditCard(number: 1234_5678_9012_3456, customer: john!)
   
   // Сброс сильной ссылки на Customer
   john = nil
   // Вывод: "John Doe is being deinitialized", "Card #1234567890123456 is being deinitialized"
   // Бесхозная ссылка на customer в CreditCard была действительна, пока customer существовал.
   // Если бы CreditCard жил дольше Customer и мы попытались обратиться к customer через бесхозную ссылку, произошла бы ошибка.
   

Ключевое различие между weak и unowned:

• weak: объект может быть nil. Используйте, когда срок жизни объектов не связан строго (один может существовать без другого).
• unowned: объект не может быть nil после инициализации. Используйте, когда вы уверены, что ссылаемый объект будет существовать как минимум до тех пор, пока существует ссылающийся объект.