[Swift] - Swift에서 클래스 내부 구조체의 메모리 위치와 성능 차이

✍️ 목차

 

1. 개요
2. 클래스와 구조체의 메모리 차이
3. 클래스 내부의 구조체는 어디에 저장될까?
4. 구조체 복사와 성능 영향
5. 정리

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1. 개요

 

Swift는 값 타입(struct)과 참조 타입(class)을 명확히 구분하는 언어임.

이번 포스트에서는 클래스 내부에 포함된 구조체 인스턴스가 메모리상 어디에 저장되는지,

그리고 구조체 복사가 성능에 어떤 영향을 미치는지에 대해 살펴보자.

 

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2. 클래스와 구조체의 메모리 차이

 

 

🔹 클래스 (Reference Type)

• 인스턴스는 Heap에 저장됨
• 변수는 Heap에 있는 객체의 **포인터(reference)**를 stack에 저장
• ARC(Automatic Reference Counting)로 메모리 관리됨

 

🔹 구조체 (Value Type)

• 인스턴스는 Stack에 저장됨
• 값이 복사되어 전달됨 (COW 최적화 예외 존재)
• 스코프를 벗어나면 자동으로 해제됨

 

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3. 클래스 내부의 구조체는 어디에 저장될까?

다음과 같은 코드가 있다고 해보자.

class A {
    var num = 0
    var point = Point(x: 1, y: 2)

    struct Point {
        var x: Int
        var y: Int
    }
}

let a = A()

 

이때 메모리 구조는 다음과 같다.

 

[a] (stack 변수)
 └───▶ [A 인스턴스] (heap 객체)
       ├── num: Int
       └── point: Point (Heap 내부에 inline 저장)
            ├── x: Int
            └── y: Int

 

구조체(point)는 값 타입이지만, 클래스 인스턴스(A)가 Heap에 있으므로 구조체도 클래스 인스턴스 내부에 함께 힙에 저장된다.

 

 

4. 구조체 복사와 성능 영향

 

구조체는 값 타입이기 때문에 다음과 같은 경우 복사가 발생한다.

struct Point {
    var x: Int
    var y: Int
}

let a = A()
var copied = a.point // ✅ 복사 발생
copied.x = 100        // 원본 a.point.x 는 그대로

• 구조체 복사는 Stack 또는 레지스터 수준에서 처리되므로 매우 빠르다.
• 하지만 구조체의 크기가 크고, 반복적으로 복사가 일어나는 경우에는 성능에 영향을 줄 수 있다.
• Swift 표준 라이브러리의 Array, String, Dictionary 등은 COW(Copy-On-Write)로 최적화되어 있지만, 일반 구조체에는 해당되지 않는다.

 

5. 정리

항목	클래스(class)	구조체(struct)
저장 위치	Heap	Stack (단, 클래스 내부에 있으면 Heap)
전달 방식	참조	값 복사
복사 시점	명시적 대입 시 참조 공유	대입/함수 인자 등에서 복사 발생
성능 영향	ARC 오버헤드 있음	크기 크면 복사 비용 발생 가능
최적화 여부	ARC + Inline 가능성	COW는 일부 표준 타입에 한정

 

 

 

✅ 마무리

• 구조체가 항상 Stack에 저장되는 것이 아니라, 소유 주체가 Heap이면 구조체도 Heap에 포함된다는 점을 명심해야 한다.
• 값 타입이라도 무조건 성능이 더 좋은 것은 아니며, 복사 비용, 사용 패턴, 캡처 방식 등을 고려해 선택하는 것이 중요하다.

 

 

Swift에서 구조체와 클래스의 성능과 메모리 모델을 정확히 이해하면, 더 나은 설계와 최적화를 이끌 수 있다.