[Swift] 클로저의 캡처리스트('[]')

오늘은 Swift의 클로저와 캡처리스트에 대해 이야기해보려 합니다. 특히 클로저에서 값 타입과 참조 타입의 캡처 방식과 순환 참조 문제를 해결하는 캡처리스트의 중요성에 대해 집중적으로 다루겠습니다.

클로저의 기본 캡처 방식

Swift에서 클로저는 기본적으로 외부의 변수를 캡처할 때 참조 타입으로 캡처합니다. 즉, 값 타입이든 참조 타입이든 상관없이 클로저 내부에서는 모두 참조로 취급됩니다. 이는 매우 편리한 기능이지만, 때로는 메모리 관리나 예상치 못한 동작을 야기할 수 있는 문제점을 내포하고 있습니다.

캡처리스트와 값 타입의 복사

클로저에서 캡처리스트를 사용하면, 이야기가 조금 달라집니다. 캡처리스트를 사용하면 값 타입을 복사해서 가져올 수 있습니다. 이는 값 타입이 원래 값을 유지하면서 클로저 내부에서 안전하게 사용될 수 있도록 해줍니다.

캡처리스트를 사용하지 않는 경우

먼저 캡처리스트를 사용하지 않는 경우를 살펴봅시다.

var number = 42
let closure = {
    print(number)
}
number = 0
closure() // 0을 출력

위 코드에서 closure는 외부의 number를 참조합니다. closure가 실행되는 시점에 number의 값이 0으로 변경되었기 때문에, 클로저 내부에서 0을 출력하게 됩니다.

캡처리스트를 사용하는 경우

이번에는 캡처리스트를 사용해 보겠습니다.

var number = 42
let closure = { [number] in
    print(number)
}
number = 0
closure() // 42를 출력

캡처리스트 [number]를 사용하는 경우, 클로저가 생성될 때의 number 값인 42가 복사되어 클로저 내부에서 사용됩니다. 따라서 외부에서 number의 값이 변경되어도, 클로저 내부에서는 복사된 원래 값인 42를 출력하게 됩니다. 따라서 외부에서 number 값이 변경되어도 클로저 내부의 값에는 영향을 주지 않습니다.

참조 타입과 순환 참조 문제

앞서 말했듯이 값 타입의 경우 기본 캡처 기능과 달리 값을 그대로 복사해 오지만, 참조 타입의 경우는 똑같이 참조합니다. 이렇게 보면 참조 타입에는 캡처리스트를 쓸 일이 없을 거 같은데, 정말 그럴까요? 그렇지 않습니다.

 

참조 타입을 캡처리스트에 사용하면, 참조 방식을 직접 정해줄 수 있습니다. 기본적으로 참조 타입을 캡처할 때는 강한 참조(Strong Reference)가 기본값입니다.

 

그렇기에 이런 기본적인 참조 방식 때문에 순환 참조(Strong Reference Cycle)라는 문제가 발생할 수 있습니다. 이는 클래스 인스턴스와 클로저가 서로를 강하게 참조하여 메모리에서 해제되지 못하는 문제를 의미합니다.

하지만 캡처리스트를 활용하면, weak 또는 unowned 키워드를 사용하여 순환 참조 문제를 방지할 수 있습니다.

캡처리스트를 사용하지 않는 경우

먼저 캡처리스트를 사용하지 않는 경우를 살펴봅시다.

class MyClass {
    var closure: (() -> Void)?
    var value = 10

    deinit {
        print("MyClass 인스턴스 해제")
    }
}

var instance: MyClass? = MyClass()
instance?.closure = {
    print(instance?.value ?? 0)
}
// 참조 카운트: instance(1), closure(1)

instance = nil
// 참조 카운트: instance(0), closure(1)
// MyClass 인스턴스가 해제되지 않음

위 코드에서  closure가 참조 타입인 instance를 캡처 함으로서 instance를 참조하게 되고 그로 인해  instance를 해제하기 위해  nil로 설정해도 closure가 아직 살아 있기에 메모리에서 해제되지 않고 순환참조 문제가 발생하게 됩니다.

캡처리스트를 사용하는 경우

이제 캡처리스트를 사용한 예시를 살펴보겠습니다.

class MyClass {
    var closure: (() -> Void)?
    var value = 10

    deinit {
        print("MyClass 인스턴스 해제")
    }
}

var instance: MyClass? = MyClass()
instance?.closure = { [weak instance] in
    print(instance?.value ?? 0)
}
// 참조 카운트: instance(1)

instance = nil
// 참조 카운트: instance(0)
// MyClass 인스턴스가 정상적으로 해제됨

[weak instance] 캡처리스트를 사용함으로써, closure는 instance를 약한 참조로 캡처합니다. 이렇게 되면, instance를 nil로 설정할 때 인스턴스가 정상적으로 메모리에서 해제됩니다.

이를 통해 순환 참조 문제를 방지할 수 있습니다.

 

이것으로 캡처리스트에 대해 알아보았습니다. 이번 포스트가 여러분들에게 도움이 되었길 바라며, 언제든지 질문이 있으시다면 댓글로 남겨주세요. 다음 포스트에서 뵙겠습니다. 감사합니다!