メモリは、いつ片づく？

短命なオブジェクトを増やしてみる

生成頻度を上げると、確保と解放の仕事が増えます。短命率を上げると、すぐ不要になるオブジェクトが多くなります。図のGC側では不要になっても回収まで領域が残り、回収時に下がります。ARC側は、設定した寿命が終わった時点で下がります。これは同じ生成列・寿命列を使った説明用モデルです。

ヒープを小さくすると、回収の間隔が変わります。ただし、生きているオブジェクト自体が上限に近づけば、どちらの方式も自由に割り当て続けることはできません。図では両方式の新規割当を同じステップで保留し、グラフの外へメモリを増やさないようにしています。

ARCは、最後の強い参照がなくなったら解放する

SwiftのARCはクラスのインスタンスへの参照を管理します。強い参照が残っている間はそのインスタンスを保持します。モデルでは参照の増減を小さな点と操作回数で表しましたが、実際のCPUコストは実装や最適化で変わります。ARCの仕組み（出典1）

解放するタイミングを参照の寿命から考えやすい一方で、解放処理の連鎖などもあるため、実機の停止時間まで一定とは限りません。また、互いを強く参照する循環が残れば解放されません。Swiftではweakやunownedなど、参照関係に合った設計が必要です。このモデルは循環参照を扱っていません。循環参照の説明（出典1）

現行のARTは、アプリをずっと止めて回収するわけではない

Android RuntimeのConcurrent Copying GCは、アプリのスレッドと並行してオブジェクトを移動します。公式資料は、短い停止と世代別回収について説明しています。GCという名前だけで、大きな停止が毎回起きると考えるのは正確ではありません。ARTのGC（出典2）

この図の帯は回収イベントの位置を見やすく示すもので、横幅を停止時間に比例させていません。表示する停止時間は「0.2ms + 回収モデル単位 × 0.01ms」という説明用の式です。ARTの実装式や特定端末の測定値ではなく、ARCとの速度ランキングにも使いません。

締切への影響は、フレーム描画で確かめる

回収や解放があっても、描画の締切に間に合えばその場面の表示更新は保たれます。反対に、メモリ管理以外の重い処理でも締切は超えます。フレーム描画とVSyncのモデルで、一時停止を加えたときの更新回数を確かめてください。

チップ比較のスコアだけからGC/ARCの影響やOS全体の優劣を決めず、実際のアプリ・端末での測定条件を確認するのが次の一歩です。