refcountとは何かを詳しく解説する入門ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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refcountとは何かを詳しく解説する入門ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
この記事を書いた人

高岡智則

年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)


refcountとは

refcount とは コンピュータの世界で使われる「参照カウント」方式の記憶管理の考え方です。プログラムの中でオブジェクトをいくつの場所が指しているかを数える仕組みを指します。

この仕組みを使うと、オブジェクトに誰かが 参照している限り メモリを解放せず、参照がなくなったときに初めて解放します。これが 参照カウント の基本です。結果として、オブジェクトの生存期間が予測しやすく、メモリ管理が比較的高速になります。

仕組みと用語

オブジェクトには 参照カウント という整数があり、他の変数やデータ構造がそのオブジェクトを指すたびにカウントが増えます。逆に指し示す対象がなくなるとカウントが減り、カウントが 0 になるとそのオブジェクトは解放されます。

実際の動きの例

新しいオブジェクトを作るときに初期カウントは 1 です。別の変数が同じオブジェクトを参照するとカウントが 2 になります。参照を削除すると 1 となり、最終的に 0 になればメモリが解放されます。これを追跡することで、プログラムのメモリ使用量を理解したり、 leaks(メモリ漏れ)を防ぐ手助けになります。

状況参照カウントの状態結果
新しいオブジェクト作成1初期カウント
別の変数が参照を追加2カウントが増える
参照を解放1他の参照が生きている状態
最終的にカウントが 0 になると0オブジェクトが解放される

言語ごとの扱い

言語ごとに refcount の扱い方は少しずつ異なります。Python の CPython などではオブジェクトごとに 参照カウント が実装され、ガーベジコレクションとの組み合わせで動作します。C++ では shared_ptr などのスマートポインタが参照カウントを自動で管理します。

よくある課題と注意点

課題の一つ は「循環参照」です。複数のオブジェクトが互いに参照し合っていると、誰も解放されずにメモリが残ってしまうことがあります。これを避けるために循環参照を検出したり、弱い参照を使う設計が必要になることがあります。

もう一つの注意点スレッドセーフ の問題です。参照カウントを更新する操作は原子性が必要な場合があり、マルチスレッド環境ではパフォーマンスに影響が出ることがあります。

初心者へのヒント

refcount を前提とした設計を学ぶときは、まず「オブジェクトを誰がどれだけ指しているか」を把握する癖をつけましょう。不要になった参照を早めに解放すること、循環参照を避ける工夫をすることが、メモリを無駄遣いしないコツです。初心者であれば、まずは簡単な例題から始め、参照カウントがどう変化するかを手で追跡してみると理解が深まります。


refcountの同意語

参照カウント
現在オブジェクトを参照しているポインタの総数を表す値。メモリ管理で、解放の可否判断に使われる指標。
参照数
同じく、オブジェクトへ向けられている参照の総数を示す指標。実際の参照の個数を表す一般的な表現。
参照回数
参照が行われた回数という意よりも、現在の参照総数を指すことが多い表現。参照の総量を表す値。
リファレンスカウント
英語の reference count の和訳。オブジェクトへの参照総数を示すカウンタの名前として使われる表現。
リファレンスカウンタ
refcount の別表記。参照を数えるカウンタの意味を持つ用語。
参照カウンタ値
現在の参照カウンタの具体的な数値。値そのものを指し示す表現。
参照カウント値
現在の参照カウントの数値。実際に格納されている数を表す表現。
参照数値
参照カウントの数値表現。数値としての情報を示す用語。

refcountの対義語・反対語

参照ゼロ
refcountの対極となる概念。オブジェクトに対する参照数が0で、通常はそのオブジェクトをこれ以上参照していない状態を指します。メモリ管理の文脈では解放の準備が整ったサインとして使われます。
未参照
オブジェクトへ向ける参照が1つも存在しない状態を指します。参照がある状態と比べ、リソースを解放する側の前提となる概念です。
無参照
参照が全くない状態を表す言い換え。未参照と同義で使われることが多い表現です。
解放済み
参照カウントが0になってオブジェクトが解放・利用不能となった状態を指します。refcountそのものではなく結果としての状態を表します。
未参照オブジェクト
現在どの参照も指していないオブジェクトを指す表現です。参照の主体がない状態を強調します。
unreferenced
英語の用語。参照されていない状態を表し、refcountの対概念として使われることがあります。

refcountの共起語

参照カウント
オブジェクトが現在何回参照されているかを示す数値。参照が増えるとカウントが上がり、0になると解放されるのが基本的な動作です。
循環参照
互いにオブジェクトが参照し合い、解放条件が満たされず結果的にメモリが解放されない状態。参照カウント方式でよく起こります。
強い参照
オブジェクトを生かす主要な参照。強い参照が1つでもあると、そのオブジェクトは解放されません。
弱い参照
オブジェクトを参照するが、参照カウントを増やさない参照。オブジェクトが解放されると自動的にnilに近い状態になることが多い。
ARC
Automatic Reference Countingの略。オブジェクトの参照カウントを自動的に管理する仕組みです(主にObjective-C/Swiftで使用)。
自動参照カウント
ARCと同義。コードを書くだけで自動的に参照カウントが増減されます。
手動メモリ管理
参照カウントの増減を自分で行う古い手法。現代の多くの言語では推奨されません。
手動参照カウント
手動で参照カウントを変更すること。適切な解放のために注意が必要です。
retain
参照カウントを増やす操作。主にObjective-Cの古いメモリ管理で使われます。
release
参照カウントを減らす操作。参照が0になるとオブジェクトが解放されます。
autorelease
autoreleaseプールに返して、一時的に自動解放を遅延させるメカニズム。ARC時代も補助として使われます。
デストラクタ
オブジェクトが解放される直前に呼ばれる特別なメソッド。解放前の清掃処理に使います。
デアロケーション
メモリの解放処理。参照カウントが0になったときに実行されます。
スマートポインタ
C++などで、参照カウントを内部で自動管理するポインタ型の総称です。
shared_ptr
C++のスマートポインタの一つで、参照カウントを内部的に保持します。
weak_ptr
shared_ptrと組み合わせて、強い参照でオブジェクトを生かさずに参照する仕組みです。
unique_ptr
所有権が一意のスマートポインタ。参照カウントを用いず、コピー不可です。
原子性
複数スレッドから参照カウントを安全に更新できるよう、操作を原子性にします。
アトミック
原子性の別表現。参照カウントの加算・減算を競合なく行うことを指します。
原子参照カウント
参照カウントの更新を原子操作として行う方式。
スレッドセーフ
複数スレッドから同時に参照カウントを更新しても安全な状態・設計のこと。
ガベージコレクション
参照カウント以外の自動回収手法。参照カウントと併用・比較されることが多い概念。
メモリリーク
参照循環や誤った解放で、使われていない領域が解放されずメモリが消費され続ける状態。
所有権
オブジェクトの管理責任の所在。参照カウントは所有権の一形態として機能します。
ライフタイム
オブジェクトが生存している期間のこと。参照カウントが0になるとライフタイムが終わります。
オブジェクト寿命
オブジェクトが有効な間の期間。参照カウントの状況で左右されます。
増分
参照カウントを増やす操作のこと。
減分
参照カウントを減らす操作のこと。
参照カウンター
refcountの日本語表現の一つ。参照の個数を数えるカウンターの意味です。
refcount
英語表記の略語。参照カウントのことを指します。

refcountの関連用語

参照カウント
オブジェクトへの参照数を追跡する仕組み。参照数がゼロになると自動的に解放され、メモリが回収されます。
参照数
参照カウントと同義。オブジェクトが現在何回参照されているかを表します。
強参照
オブジェクトを生存させるための通常の参照。増減の対象になり、オブジェクトを解放しません。
弱参照
オブジェクトを生存させない参照。参照カウントは増えず、オブジェクトが解放された後は有効でなくなります。循環参照対策に使われます。
参照カウントの増加
他の所有者がオブジェクトを参照するようになるたびに、参照カウントを1増やす操作(例:AddRef/Increment)。
参照カウントの減少
所有者がオブジェクトの参照を手放すと、参照カウントを1減らす操作(例:Release/Decrement)。
循環参照
互いに参照し合って参照カウントが0にならず、オブジェクトが解放されない状態。
自動メモリ管理
プログラムが自動で不要なメモリを解放する仕組みの総称。参照カウントはその一形です。
スマートポインタ
参照カウントを内部で管理して自動解放を実現するポインタ型の総称。
std::shared_ptr
C++で使われる、複数の ownership が同じオブジェクトを安全に共有するための参照カウント付きスマートポインタ。
std::weak_ptr
shared_ptrと組み合わせて使う弱参照スマートポインタ。循環参照回避に役立ちます。
ARC(Automatic Reference Counting)
AppleのObjective-C/Swiftなどで用いられる自動参照カウント手法。
ガベージコレクション
不要になったオブジェクトを自動的に回収する技術の総称の一つ。参照カウントはその一形です。
オブジェクトライフサイクル
オブジェクトが生成されてから破棄されるまでの期間と状態の流れ。
原子操作
複数スレッドからの参照カウントの増減を安全に行うための、不可分な操作。
スレッドセーフな参照カウント
複数スレッドから同時に参照カウントを変更しても崩れない実装。
COMのAddRef/Release
COM規格で使われる参照カウントの操作。IUnknownの基本機能の一つ。
デストラクションタイミング
参照カウントが0になった時点でデストラクタが呼ばれ、オブジェクトが解放されるタイミング。
循環参照検出・解消
プログラマが循環参照を見つけ出し、弱参照へ切り替える、またはGCの特殊処理を使って解消する作業。

refcountのおすすめ参考サイト


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