[레벨 0] `3주차` 5. iOS에서 메모리 사이즈와 관련된 개념과 고려 사항에 대해 설명해주세요.

[longlivedrgn]

• iOS 디바이스의 메모리 제약과 앱 메모리 제한에 대해 설명해주세요.
• 메모리 워드(word) 크기와 데이터 정렬(alignment)이 메모리 액세스 성능에 미치는 영향에 대해 설명해주세요.
• 포인터 크기(32비트, 64비트)에 따른 메모리 사용량 차이와 고려 사항에 대해 설명해주세요.
• iOS 앱에서 대용량 데이터를 다룰 때 메모리 사이즈를 고려한 최적화 방안에 대해 설명해주세요.

[soo941226]

iOS 디바이스의 메모리 제약과 앱 메모리 제한에 대해 설명해주세요.

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음... 이건 질문의 의도를 잘 모르겠네요. 저는 iOS 디바이스의 메모리 제약이라 함은, RAM의 크기를 물어보는 것 같은데요. 이게 맞다면 기기마다 상이하나 요즘 나오는 건 최소 4GB는 넘어갔던 걸로 기억합니다. 앱의 메모리 제한에 대해서는 정확히는 잘 모르겠네요. UIKit에서는 메모리가 부족하면 UIApplceationDelegate에서 applicaitonDidReceiveMemoryWarning, UIViewController에서 didReceiveMemoryWarning을 호출시켜주는 걸로 알고 있는데, 언제 호출해주는지는 모르겠습니다. 어쨌거나 해당 메소드에서 메모리 공간을 적절히 비워줄 필요가 있습니다.

메모리 워드(word) 크기와 데이터 정렬(alignment)이 메모리 액세스 성능에 미치는 영향에 대해 설명해주세요.

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메모리 워드는 짧게 이야기하면 CPU가 이해할 수 있는 비트의 단위입니다. 부연설명을 조금 하면 CPU는 메인메모리와 이야기를 나누는데, 이때 버스라고 하는 물리적 통로를 이용해 이야기를 나눕니다. 이 통로의 사이즈가 CPU가 이해할 수 있는 비트의 단위이며, 또 곧 CPU가 나타낼 수 있는 메모리 주소 갯수의 기준이며, 워드입니다.

데이터 정렬과 메모리 엑세스는 잘 모르겠네요~

포인터 크기(32비트, 64비트)에 따른 메모리 사용량 차이와 고려 사항에 대해 설명해주세요.

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이것도 잘 모르겠네요. Swift를 사용하면서 포인터까지 고려하면서 앱을 만드는 게 맞나 싶기도 하고요. 질문에 대한 대답은 아니라서, 일단 고민을 좀 해보면... 단순하게 생각하면 32비트가 사이즈가 작고, 32비트와 64비트 운영체제 모두에서 동작할 수 있기 때문에 동작환경이나 메모리를 효율적으로 쓰는데에 적합할 것 같고요. 다만 그만큼 메모리를 효율적으로 쓰는 코드를 개발자가 작성해야하기 때문에 상대적으로 개발시간이 많이 들 것 같습니다. 실제로 만들어보지는 않아서 가정만 해보면, 사람이 만들고자 한다면 방법이 뭔들 없겠냐만은, 아무래도 표현할 수 있는 메모리 주소에 제한이 있기 때문에 기능이나 표현에 제약이 있을 거라 짐작됩니다.

iOS 앱에서 대용량 데이터를 다룰 때 메모리 사이즈를 고려한 최적화 방안에 대해 설명해주세요.

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먼저 이야기가 되는 대용량의 기준이 굉장히 중요할 것 같은데요. 데이터가 메인메모리보다 큰 경우인지 작은 경우인지에 따라 보조기억장치의 사용유무가 결정되기 때문입니다. 메인메모리보다 큰 데이터를 한번에 메인메모리에 올려서 동작시키는 건 사실상 불가능하기 때문에, 필요한 부분만 메모리에 적재하고 불필요한 부분은 내리는 걸 반복하면서 프로그램을 돌려야하겠는데요. 실제로 일반 소프트웨어 개발자가 이런 것까지 고려해가며 개발할 일은 없을 것 같고, 어렴풋한 기억이지만 iOS에서 이러한 일이 애초에 발생하지 않도록 막아놓았던 걸로 기억합니다. 일반적으로는 아무리 대용량이라고 해도 렘에는 올라가는 데이터를 다루게 될 텐데요. 일단 언어레벨에서는 되도록 힙을 많이 사용하도록 해야 많은 데이터를 운용할 수 있을 것 같고요. 구조적으로는, 디자인 패턴 중에 flyweight design pattern이라는 게 있는데요. 같은 값이 무수히 많이 반복되어 사용되는 경우, 이를 반복해서 생성하거나 메모리에 저장하는 게 아니라, 한번만 생성하고 공유하도록 유도하는 기법입니다. 이런 걸 써볼 수 있을 것 같고요. 위에서 말씀드렸던 필요한 것만 메모리에 적재하고 불필요한 건 보조기억장치에 저장을 시키고 메모리에서 내리는 기법을 또 여기서 사용해도 될 것 같네요.

[qwerty3345]

iOS 디바이스의 메모리 제약과 앱 메모리 제한에 대해 설명해주세요.

• iOS 디바이스에서 메모리 관련 제약은 주로 RAM 의 용량과 관련되어 있습니다.
• AppDelegate, NotificationCenter, ViewController의 메서드 등에서 메모리가 부족할 때 warning 을 받아올 수 있는 것으로 알고 있습니다.
  • 해당 워닝은 주로 힙 영역의 데이터 제한 때문에 발생 하지 않을까? 라고 생각합니다.
  • 스택 오버플로우는 EXC_BAD_ACCESS(?) 형태의 에러로 발생하고, Data 영역을 과도하게 쓰는 시나리오는 별로 없는 것 같습니다.
  • retain cycle 때문에도 종종 발생할 수 있는 시나리오이겠네요.

메모리 워드(word) 크기와 데이터 정렬(alignment)이 메모리 액세스 성능에 미치는 영향에 대해 설명해주세요.

• 워드는 CPU가 한 번에 처리할 수 있는 데이터 크기를 의미합니다.
• 32비트 컴퓨터라면 1워드는 32비트가 되고, 64비트 컴퓨터라면 1워드는 64비트가 됩니다.
• 현재 출시되는 아이폰은 모두 64비트 (8바이트) 이기에, 1워드는 64비트입니다. (iOS 11부터 64비트가 강제되어, 지금은 사실상 고려하지 않아도 되는 것으로 알고 있습니다.)

  메모리 alignment 는 개념을 처음 접해서 이번에 학습했습니다.

• 메모리 alignment는 컴퓨터 메모리에서 데이터가 정렬되고 액세스 되는 방식을 나타냅니다.
• 데이터 정렬, 데이터 구조 패딩, 패킹 과 같은 3가지 개별적인 문제로 구성됩니다. ... 어렵네요. 더 학습하겠습니다.

포인터 크기(32비트, 64비트)에 따른 메모리 사용량 차이와 고려 사항에 대해 설명해주세요.

• 한 번에 처리할 수 있는 데이터 크기가 달라지기 때문에, 메모리 사용량에서도 영향이 있을 것 같습니다.
• 64비트가 오히려 한 번에 처리할 수 있는 크기가 크기에 메모리 사용량
• iOS 개발자로서 현재 32비트는 다룰 일이 없어서... 꽤나 생소한 개념이네요. 좀 더 학습이 필요할 듯 합니다;ㅎㅎ

iOS 앱에서 대용량 데이터를 다룰 때 메모리 사이즈를 고려한 최적화 방안에 대해 설명해주세요.

[ohdair]

블로그에 기재

[longlivedrgn]

iOS 디바이스의 메모리 제약과 앱 메모리 제한에 대해 설명해주세요.

• iOS에서의 메모리 제약에 영향을 주는 요인은 RAM과 관련이 있다.

  • RAM

• iOS에서 특정 앱이 너무 많은 메모리를 활용하고 있을 경우 워닝을 던진다.

  • 그러나, 이러한 워닝이 가는 시간보다 메모리 활용의 증가세가 더 가파를 경우 앱을 종료시킨다.
  • 따라서 시스템이 메모리를 free하기까지의 시간을 벌기위해서 lazy한 메모리 allocation을 할 필요가 있다.

• iOS는 기본적으로 Pagination을 활용하여 메모리를 관리한다.

• 이러한 메모리를 과도하게 활용할 경우 아래와 같이 앱에게 메모리 워닝을 띄어준다.

  • appDelegate
    • applicationDidReceiveMemoryWarning(_:)
  • UIViewController
    • didReceiveMemoryWarning()
  • NotificationCenter
    • didReceiveMemoryWarningNotification
  • DispatchQueue
    • DISPATCH_SOURCE_TYPE_MEMORYPRESSURE.

• 앱에서 쉽게 다시 생성할 수 있는 데이터를 로드하는 경우 NSPurgeableData를 사용하는 것이 좋습니다. NSPurgeableData의 콘텐츠가 startContentAccess()를 통해 사용 중으로 표시되지 않으면 메모리가 부족한 상황에서 시스템이 자동으로 콘텐츠를 삭제합니다.

참고자료: https://developer.apple.com/documentation/xcode/responding-to-low-memory-warnings

메모리 워드(word) 크기와 데이터 정렬(alignment)이 메모리 액세스 성능에 미치는 영향에 대해 설명해주세요.

• 메모리 워드
  • 한 번에 메모리에서 읽거나 쓰는 데 필요한 비트 수
  • 32비트 아키텍쳐 → 4바이트(32비트) 메모리 워드가 일반적이다.
  • 64비트 아키텍쳐 → 8바이트(64비트) 메모리 워드가 일반적이다.
  • 워드 크기가 클수록 한 번의 메모리 엑세스로 더 많은 데이터를 읽거나 쓸 수 있다.
  • 그러나 클수록 데이터의 불필요한 부분을 읽으면서 생기는 오버헤드가 있을 수 있다.
    • 메모리 사용량도 높힐 수 있다.
• 데이터 정렬
  • 데이터가 메모리에서 읽거나 쓰는 데 필요한 위치를 나타낸다.
  • 잘 정렬될 경우, 하드웨어에서 더 효율적으로 읽고 쓸 수 있다.

포인터 크기(32비트, 64비트)에 따른 메모리 사용량 차이와 고려 사항에 대해 설명해주세요.

CPU의 포인터

32비트

• 메모리 상의 주소 공간에 2^32 → 4GB → 한번에 약 4GB의 메모리만 직접 접근할 수 있다.
• 제한된 메모리 사용으로 인한 느린 성능

64비트

• 2^64 → 16EB → 한번에 큰 메모리 공간에 직접 접근할 수 있다.
• 대규모 데이터 구조나 메모리 집약적인 작업에서 성능이 향상될 수 있다.
• 32비트 컴퓨터에 비해 더 나은 성능 및 속도

iOS 앱에서 대용량 데이터를 다룰 때 메모리 사이즈를 고려한 최적화 방안에 대해 설명해주세요.

• Lazy Allocation?..