1. 자료구조

1. 배열(Array)

   • 데이터를 순차적으로 저장하는 형태의 자료구조

   • 인덱스를 사용해 요소에 접근

   • 특징: 빠른 조회(O(1)), 삽입/삭제 시 성능 저하(O(n))

   • ex)

     var numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
     numbers.append(6)
     print(numbers) // [1, 2, 3, 4, 5, 6]
     

2. 큐(Queue)

   • 선입선출(FIFO, First In First Out) 구조

   • 데이터를 한쪽에서 **삽입(enequeue)**하고, 반대쪽에서 제거(dequeue)

   • 사용 사례: 프린터 작업 대기열, BFS 탐색

   • ex)

     struct Queue<T> {
         private var elements: [T] = []
         
         mutating func enqueue(_ element: T) {
             elements.append(element)
         }
         
         mutating func dequeue() -> T? {
             return elements.isEmpty ? nil : elements.removeFirst()
         }
     }
     

3. 스택(Stack)

   • 후입선출(LIFO, Last In First Out) 구조

   • 데이터 한 쪽에서 데이터 삽입, 제거

   • 사용 사례: 웹 브라우저 뒤로가기, DFS 탐색, 괄호 유효성 검사

   • ex)

     struct Stack<T> {
     	private var elements: [T] = []
     	
     	mutating func push(_ element: T) {
     		elements.append(element)
     	}
     	
     	mutating func pop() -> T? {
     		return elements.popLast()
     	}
     }
     

2. 메모리 구조 및 ARC

• 정적 메모리: 컴파일 시점에 메모리 크기와 위치가 결정됨 (ex. 전역 변수, 정적 변수, 함수 내 지역 변수 등)
• 동적 메모리: 프로그램이 실행되는 중에 메모리를 요청해서 할당받고, 필요하면 해제함 (ex. 클래스 인스턴스, 배열을 런타임 중에 만들거나 늘릴 때 등)

1. 메모리 구조

   • Stack

     • 함수 호출 시 생성되는 지역 변수, 매개변수, 리턴 주소 등이 저장되는 메모리 공간

     • 특징

       • 자동으로 메모리 할당/해제됨
       • 함수 실행 중에만 존재하며, 호출이 끝나면 사라짐(수명이 짧음)
       • Heap보다 메모리 접근 속도가 빠름

     • 예시

       func greet(name: String) {
       	let message = "Hello, \\(name)" // name과 message는 stack에 저장됨
       }
       

   • Heap

     • 동적 메모리에 할당이되는 영역

     • 주로 **참조 타입(클래스 인스턴스)**이 저장됨

     • 특징

       • Swift에서는 **ARC(Automatic Reference Counting)**을 통해 자동 관리함
       • 수명이 길고 유연함
       • Stack보다 메모리 접근 속도는 느림

     • 예시

       class Person {
       	var name: String
       	
       	init(name: String) {
       		self.name = name
       	}
       }
       
       let person = Person(name: "Mori") // person 인스턴스는 heap에 저장됨
       

   • Code

     • 실행 중인 코드(명령어)가 저장되는 영역
     • 특징
       • 읽기 전용 메모리(Read-only)
       • 프로그램 실행 중 코드가 변경되지 않음
       • 개발자가 직접 접근하거나 수정할 일 없음

   • Data

     • **전역변수, 정적 변수(Static 변수)**가 저장되는 영역

     • 특징

       • 프로그램 시작 시 할당되고, 종료 시 해제됨
       • 초기화 여부에 따라 두 부분으로 나뉨
         • 초기화된 데이터 영역 (Initialized Data)
         • 초기화되지 않은 데이터 영역 (BSS)

     • 예시

       // Initialized Data 영역 (초기화됨)
       var globalA = 10
       static var staticA = 5
       
       // BSS 영역 (초기화 안됨)
       var globalB: Int        // 초기값 없음 -> 0으로 자동 초기화
       static var staticB: Int // 초기값 없음 -> 0으로 자동 초기화
       

2. ARC(Automatic Reference Counting)

   • Swift의 메모리 관리 방식
   • 클래스 인스턴스의 참조 횟수를 추적하여 필요하지 않은 인스턴스를 메모리에서 해제
   • 순환 참조(Circular Reference)
     • 두 개 이상의 객체가 서로를 참조하면서 메모리에서 해제되지 않는 상황
   • 해결 방법:
     • weak 또는 unowned 키워드 사용

순환 참조 해결 예제

class Person {
	var name: String
	var pet: Pet?
	
	init(name: String) {
		self.name = name
	}
}

class Pet {
	var owner: Person?
}

let person = Person(name: "Mori")
let pet = Pet()

person.pet = pet
pet.owner = person // 순환 참조 발생

해결 방법

class Pet {
	weak var owner: Person?
}

• person 은 pet 을 강하게 참조하며, pet 도 owner 프로퍼티를 통해 다시 person 을 강하게 참조함
• 서로 참조하여 ARC가 참조 카운트를 0으로 만들 수 없고, 메모리 누수가 발생함
• 해결: 여기서 weak 즉, **“약한 참조(Weak Reference)”**를 사용하면 owner는 person을 참조하지만, 참조 카운트를 증가시키지 않음
• person이 더 이상 사용되지 않으면, ARC가 메모리에서 정상적으로 해제 가능
• 이후 pet.owner는 자동으로 nil이 됨.

weak vs unowned