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iOS- weak 原理

一、weak 基本用法

weak 是弱引用,用 weak 来修饰、描述所引用对象的计数器并不会增加,而且 weak 会在引用对象被释放的时候自动置为 nil,这也就避免了野指针访问坏内存而引起奔溃的情况,另外 weak 也可以解决循环引用。

拓展:为什么修饰代理使用 weak 而不是用 assign?
assign 可用来修饰基本数据类型,也可修饰 OC 的对象,但如果用 assign 修饰对象类型指向的是一个强指针,当指向的这个指针释放之后,它仍指向这块内存,必须要手动给置为 nil,否则会产生野指针,如果还通过此指针操作那块内存,会导致 EXC_BAD_ACCESS 错误,调用了已经被释放的内存空间;而 weak 只能用来修饰 OC 对象,而且相比 assign 比较安全,如果指向的对象消失了,那么它会自动置为 nil,不会导致野指针

二、weak 原理概括

weak 表其实是一个哈希表,key 是所指对象的指针,value 是 weak 指针的地址数组。(value 是数组的原因是:因为一个对象可能被多个弱引用指针指向)

Runtime 维护了一张 weak 表,用来存储某个对象的所有的 weak 指针。

weak 原理实现过程三步骤

初始化开始时,会调用 objc_initWeak 函数,初始化新的 weak 指针指向对象的地址。

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然后 objc_initWeak 函数里面会调用 objc_storeWeak() 函数,objc_storeWeak() 函数的作用是用来更新指针的指向,创建弱引用表。

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在最后会调用 clearDeallocating 函数。而clearDeallocating 函数首先根据对象的地址获取 weak 指针地址的数组,然后紧接着遍历这个数组,将其中的数组开始置为 nil,把这个 entry 从 weak 表中删除,最后一步清理对象的记录。

初始化开始时,会调用 objc_initWeak 函数,初始化新的 weak 指针指向对象的地址。当我们初始化 weak 变量时,runtime 会调用 NSObject.mm 中的 objc_initWeak,而 objc_initWeak 函数里面的实现如下:
id objc_initWeak(id *location, id newObj) {
// 查看对象实例是否有效,无效对象直接导致指针释放
if (!newObj) {
*location = nil;
return nil;
}
// 这里传递了三个 Bool 数值
// 使用 template 进行常量参数传递是为了优化性能
return storeWeakfalse/*old*/, true/*new*/, true/*crash*/>
(location, (objc_object*)newObj);
}

通过上面代码可以看出,objc_initWeak()函数首先判断指针指向的类对象是否有效,无效,直接返回;否则通过 storeWeak() 被注册为一个指向 value 的 _weak 对象

objc_initWeak 函数里面会调用 objc_storeWeak() 函数,objc_storeWeak() 函数的作用是用来更新指针的指向,创建弱引用表。

在最后会调用 clearDeallocating 函数。而 clearDeallocating 函数首先根据对象的地址获取 weak 指针地址的数组,然后紧接着遍历这个数组,将其中的数组开始置为 nil,把这个 entry 从 weak 表中删除,最后一步清理对象的记录。

问:当 weak 指向的对象被释放时,如何让 weak 指针置为 nil 的呢?
答:
调用 objc_release
因为对象的引用计数为0,所以执行 dealloc
在 dealloc 中,调用了 _objc_rootDealloc 函数
在 _objc_rootDealloc 中,调用了 object_dispose 函数
调用 objc_destructInstance
最后调用 objc_clear_deallocating,详细过程如下:
a. 从 weak 表中获取废弃对象的地址为键值的记录
b. 将包含在记录中的所有附有 weak 修饰符变量的地址,赋值为 nil
c. 将 weak 表中该记录删除
d. 从引用计数表中删除废弃对象的地址为键值的记录



摘自链接:https://www.jianshu.com/p/713f7f19d07b

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