Циклы удержания возникают, когда два или более объекта имеют сильные ссылки друг на друга, создавая "замкнутый круг". Вследствие этого, счетчик ссылок каждого объекта никогда не достигает нуля, и он не может быть освобожден ARC (Automatic Reference Counting). Это приводит к утечкам памяти, так как объекты остаются в памяти даже после того, как они перестают использоваться.

Пример:

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?

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

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

В этом примере, если Person имеет сильную ссылку на Apartment, а Apartment имеет сильную ссылку на Person, то при попытке освободить эти объекты они не будут удалены, так как их счетчики ссылок не достигнут нуля.

Как решить проблему циклов удержания:

Используйте слабые (weak) или бесхозные (unowned) ссылки.

weak: Используется, когда возможно, что связанный объект станет nil в течение жизненного цикла другого объекта. Ссылка становится nil автоматически, когда объект, на который она ссылается, освобождается. Является опционалом.
unowned: Используется, когда известно, что связанный объект имеет тот же или более длительный жизненный цикл, чем объект, имеющий на него ссылку. Не может быть nil.

Исправленный пример с использованием weak:

Изменим ссылку tenant в классе Apartment на слабую:

class Apartment {
    let unit: String
    weak var tenant: Person? // Используем weak

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

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

Теперь, когда Person объект освобождается, ссылка tenant в Apartment автоматически становится nil, разрывая цикл удержания и позволяя Apartment также быть освобожденным.

Таблица сравнения weak и unowned:

Характеристика	`weak`	`unowned`
Тип ссылки	Опциональный	Неопциональный
Может быть nil?	Да, при освобождении объекта	Нет
Когда использовать	Когда объект может быть `nil`	Когда объект не может быть `nil`
Производительность	Немного медленнее из-за проверки на `nil`	Слегка быстрее

Также циклы удержания могут возникать в замыканиях.

Когда замыкание захватывает instance properties или self, оно может создать сильную ссылку на объект. Если этот объект также имеет сильную ссылку на замыкание (например, через свойство-замыкание или делегата), возникает цикл удержания.

Как решить проблему циклов удержания в замыканиях:

Используйте список захвата (capture list).

class SomeClass {
    var value = 0

    func doSomethingDelayed() {
        DispatchQueue.main.asyncAfter(deadline: .now() + 1) { [weak self] in // Список захвата с weak self
            guard let self = self else { return } // Проверка на nil для weak self
            self.value += 1
            print("Value is now \(self.value)")
        }
    }
}

В данном примере [weak self] создает слабую ссылку на self внутри замыкания, предотвращая цикл удержания.

Что такое циклы удержания (retain cycles) в iOS?