Как система понимает, когда можно очистить память в iOS?

Что проверяют

Понимание того, что в iOS нет сборщика мусора и нет свопа для памяти приложения: освобождение объектов детерминировано, а системная «очистка памяти» это jetsam, который просто убивает процессы. Разговор про уровень объекта и уровень процесса надо разделять.

Как отвечать

Уровень объекта, ARC. Компилятор на этапе сборки расставляет retain и release, объект освобождается ровно в момент, когда счётчик ссылок падает до нуля. Это не сборка мусора: нет пауз, нет обхода графа, нет обнаружения циклов. Цикл сильных ссылок это утечка навсегда, лечится weak и unowned (делегаты, [weak self] в замыканиях и таймерах).

Уровень процесса, jetsam. Своп для памяти приложения отсутствует. Грязные страницы (heap, декодированные изображения) остаются резидентными, чистые страницы, замапленные с диска, могут вытесняться и подгружаться заново. Когда памяти мало, memorystatus убивает процессы по приоритету: сначала фоновые и самые прожорливые, приостановленные следом, активное foreground-приложение последним. Убийство приходит как SIGKILL, никакого applicationWillTerminate при этом не будет, поэтому состояние сохраняют при уходе в фон.

Сигналы, которые приложение получает до этого:

• didReceiveMemoryWarning() у UIViewController и UIApplication.didReceiveMemoryWarningNotification для остальных;
• DispatchSource.makeMemoryPressureSource(eventMask: [.warning, .critical]) для слоёв без UI;
• NSCache умеет сам выбрасывать содержимое под давлением памяти, обычный Dictionary не умеет.

Ни один сигнал не гарантирован: при резком скачке потребления процесс убьют, ничего не прислав.

Что делать разработчику:

• по предупреждению отпускать восстановимое: кэши, декодированные картинки, данные невидимых экранов. Не освобождать то, что потом нельзя воссоздать;
• изображения даунсэмплить при загрузке. В памяти лежит распакованный битмап размером примерно ширина на высоту на 4 байта, и он не зависит от того, был файл HEIF, WebP или PNG: формат экономит диск и трафик, но не RAM. Правильный инструмент это CGImageSourceCreateThumbnailAtIndex с kCGImageSourceThumbnailMaxPixelSize;
• крупные файлы читать через отображение в память: Data(contentsOf:options:.mappedIfSafe). Такие страницы чистые и вытесняются без убийства процесса;
• мерить в Instruments (Allocations, Leaks, VM Tracker) и Memory Graph Debugger, ориентироваться на footprint, а не на цифру в навигаторе Xcode.

Где спотыкаются

Описывают ARC как сборщик мусора, который «сам находит ненужные объекты», и заодно уверены, что перевод картинок в HEIF снижает потребление оперативной памяти.