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Swift Concurrency 전체 구조

이 페이지는 Swift Concurrency를 단순한 async/await 문법 묶음이 아니라, 언어 표면, 타입/격리 규칙, SIL lowering, executor/runtime, migration까지 잇는 상위 허브로 정리한다.

strict checking, Task/actor API, executor/runtime, compiler lowering은 종종 따로 보이지만, 실제로는 하나의 실행/격리 모델을 다른 층에서 설명하는 요소들이다. 이 허브는 그 전체 지형을 한 장에 모은다.

Swift Concurrency를 이루는 6개 층

층 핵심 질문 연결 페이지
언어 표면 async/await, Task, TaskGroup, actor, global actor는 무엇인가 Swift 언어 개요, Concurrency Data Race Safety → 컴파일러 검사 교차 읽기
타입/안전성 Sendable, actor isolation, cross-actor access는 어떻게 판정되는가 Swift 타입 시스템, Swift actor isolation·Sendable, Swift 6 데이터 경쟁 안전성 검사, 타입 체커 설계 및 구현
ownership / isolation 값 이동, borrow, region isolation은 동시성과 어떻게 만나는가 Swift 소유권·메모리 모델, 소유권 매니페스토, SIL 소유권 모델 (OSSA)
SIL / lowering concurrency 의미가 SIL과 mandatory pass에서 어떻게 표현되는가 SIL (Swift Intermediate Language), SIL 옵티마이저 패스 카탈로그, Swift 6 데이터 경쟁 안전성 검사
runtime / executor task, job, executor, actor runtime은 실행시 어떻게 움직이는가 Swift Task·Executor·Runtime, Swift 런타임, 표준 라이브러리·런타임·컴파일러의 관계
migration / diagnostics Swift 5→6 전환에서 무엇이 warning/error가 되는가 Swift 6 데이터 경쟁 안전성 검사, 진단 시스템 (Diagnostics), Swift Compiler 학습 스택

왜 별도 허브가 필요한가

Swift Concurrency는 자주 두 가지로 과소단순화된다.

  1. “그냥 비동기 문법”
  2. “Swift 6에서 Sendable 에러 내는 규칙”

하지만 실제 구조는 그보다 훨씬 넓다.

  • 언어 표면에서는 async 함수, task, actor, global actor, async sequence 같은 모델이 보인다.
  • 타입 시스템에서는 isolation, Sendable, function type sendability가 핵심이 된다.
  • compiler 내부에서는 Sema 검사, SILGen, hop-to-executor lowering, FlowIsolation/SendNonSendable 같은 mandatory pass가 나온다.
  • runtime 쪽에서는 task/job/executor/continuation/actor runtime이 움직인다.
  • migration 관점에서는 Swift 5 mode warning과 Swift 6 mode error 승격 전략이 중요해진다.

즉 Swift Concurrency는 문법, 타입 시스템, ownership, runtime을 한 번에 묶는 주제다.

큰 그림에서 가장 중요한 축

1. async/await는 표면이고, 실제 핵심은 task 모델이다

사용자는 async 함수와 await를 보지만, 실제로는 suspension point, task creation, cancellation, task local, task group 같은 실행 모델이 뒤에 깔려 있다.

관련 페이지: - Swift Task·Executor·Runtime - Swift 언어 개요 - Swift 런타임

2. actor는 단순한 클래스 변형이 아니라 isolation 경계다

actor의 핵심은 문법보다도 어떤 값/선언/클로저가 어느 실행 문맥에 속해 있는가를 정적으로 추적한다는 점이다.

관련 페이지: - Swift actor isolation·Sendable - Swift 6 데이터 경쟁 안전성 검사 - 타입 체커 설계 및 구현 - 진단 시스템 (Diagnostics)

3. Sendable은 동시성의 타입 시스템 얼굴이다

Swift concurrency에서 타입 시스템이 가장 직접적으로 드러나는 지점은 Sendable이다. 그래서 이 주제는 단순 동시성 문서가 아니라 Swift 타입 시스템과도 깊게 이어진다.

4. concurrency safety는 ownership과 다시 만난다

무엇이 어느 실행 문맥으로 안전하게 이동할 수 있는가를 따지다 보면, 결국 borrow, consume, region isolation, lifetime 문제와 다시 합류한다.

관련 페이지: - Swift 소유권·메모리 모델 - 소유권 매니페스토 - SIL 소유권 모델 (OSSA)

5. executor/runtime을 빼면 반쪽짜리 이해가 된다

Swift Concurrency는 compiler 검사만으로 끝나지 않는다. task scheduling, executor hop, main actor 실행, cooperative/global executor 같은 실행시 모델이 반드시 따라온다.

관련 페이지: - Swift 런타임 - 표준 라이브러리·런타임·컴파일러의 관계

컴파일러 안에서는 어디가 핵심인가

1. Sema / type checker

동시성의 첫 관문은 대부분 여기다.

  • actor isolation 판정
  • cross-actor reference 검사
  • Sendable conformance 및 sendability 판정
  • closure / function type isolation 해석
  • Swift 5 vs Swift 6 진단 강도 차이

관련 페이지: - 타입 체커 설계 및 구현 - 진단 시스템 (Diagnostics) - Swift 6 데이터 경쟁 안전성 검사

2. SILGen / SIL lowering

표면 concurrency 의미는 SIL로 내려가면서 더 구체적인 실행 단위로 바뀐다. 이 단계에서 async function, actor hop, executor 관련 lowering이 드러난다.

관련 페이지: - SIL (Swift Intermediate Language) - SIL 옵티마이저 패스 카탈로그

3. mandatory pass / isolation diagnostics

동시성은 단순 프론트엔드 검사에 멈추지 않는다. SIL 단계에서도 isolation과 sendability를 추적하는 mandatory pass가 존재한다.

대표 예: - FlowIsolation - SendNonSendable - OptimizeHopToExecutor - LowerHopToActor

관련 페이지: - SIL 옵티마이저 패스 카탈로그 - Swift 옵티마이저 설계

4. runtime / stdlib / ABI 층

compiler가 판정한 concurrency 의미는 결국 runtime과 stdlib public API가 실제로 받쳐야 한다. Task, Actor, Executor, MainActor 같은 표면 타입 뒤에는 runtime entrypoint와 ABI 구조가 있다.

관련 페이지: - Swift Task·Executor·Runtime - Swift 런타임 - 표준 라이브러리·런타임·컴파일러의 관계

로컬 Swift 소스에서 같이 볼 경로

이 주제를 로컬 swift/ 소스와 함께 읽고 싶다면, 아래 경로들이 좋은 진입점이다.

설계/문서

  • swift/docs/proposals/Concurrency.rst
  • swift/docs/proposals/archive/MemoryAndConcurrencyModel.rst
  • swift/docs/SIL/Ownership.md

컴파일러 프론트엔드 / 의미 분석

  • swift/lib/Sema/TypeCheckConcurrency.cpp
  • swift/include/swift/Sema/Concurrency.h
  • swift/lib/AST/Concurrency.cpp
  • swift/include/swift/AST/Concurrency.h
  • swift/lib/AST/ActorIsolation.cpp
  • swift/include/swift/AST/ActorIsolation.h

SILGen / IRGen / 최적화

  • swift/lib/SILGen/SILGenConcurrency.cpp
  • swift/lib/IRGen/GenConcurrency.cpp
  • swift/lib/SILOptimizer/Mandatory/FlowIsolation.cpp
  • swift/lib/SILOptimizer/Mandatory/SendNonSendable.cpp
  • swift/lib/SILOptimizer/Mandatory/OptimizeHopToExecutor.cpp
  • swift/lib/SILOptimizer/Mandatory/LowerHopToActor.cpp
  • swift/lib/SILOptimizer/Utils/RegionIsolation.cpp

runtime / ABI / public concurrency library

  • swift/include/swift/Runtime/Concurrency.h
  • swift/include/swift/ABI/Task.h
  • swift/include/swift/ABI/Actor.h
  • swift/include/swift/ABI/Executor.h
  • swift/stdlib/public/Concurrency/Task.swift
  • swift/stdlib/public/Concurrency/Task.cpp
  • swift/stdlib/public/Concurrency/TaskGroup.swift
  • swift/stdlib/public/Concurrency/Actor.swift
  • swift/stdlib/public/Concurrency/Actor.cpp
  • swift/stdlib/public/Concurrency/GlobalActor.swift
  • swift/stdlib/public/Concurrency/MainActor.swift
  • swift/stdlib/public/Concurrency/Executor.swift
  • swift/stdlib/public/Concurrency/GlobalExecutor.cpp
  • swift/stdlib/public/Concurrency/ExecutorBridge.swift
  • swift/stdlib/public/Concurrency/ExecutorBridge.cpp
  • swift/stdlib/public/Concurrency/DispatchExecutor.swift
  • swift/stdlib/public/Concurrency/CooperativeExecutor.swift

이 파일 집합을 보면 Swift Concurrency가 문서 한 장이나 타입 하나의 문제가 아니라, compiler + optimizer + runtime + stdlib public API를 가로지르는 구조라는 점이 드러난다.

추천 읽기 순서

언어/사용자 관점

  1. Swift 언어 개요
  2. Swift 타입 시스템
  3. Swift Concurrency 전체 구조
  4. Swift actor isolation·Sendable
  5. Swift Task·Executor·Runtime
  6. Swift 6 데이터 경쟁 안전성 검사

구현 관점

  1. Swift와 Swift Compiler의 관계
  2. Swift actor isolation·Sendable
  3. Swift Task·Executor·Runtime
  4. Swift 6 데이터 경쟁 안전성 검사
  5. SIL (Swift Intermediate Language)
  6. SIL 옵티마이저 패스 카탈로그
  7. Swift 런타임

ownership과 같이 보는 루트

  1. Swift 소유권·메모리 모델
  2. 소유권 매니페스토
  3. SIL 소유권 모델 (OSSA)
  4. Swift Concurrency 전체 구조
  5. Swift actor isolation·Sendable
  6. Swift 6 데이터 경쟁 안전성 검사

migration / 실무 관점

  1. Concurrency Data Race Safety → 컴파일러 검사 교차 읽기
  2. Swift 6 데이터 경쟁 안전성 검사
  3. 진단 시스템 (Diagnostics)
  4. Swift Compiler 학습 스택

같이 보면 좋은 페이지