iOS weak修饰属性的原理

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加1,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

2.紧接着,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。

3.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。

拓展:详细步骤

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

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:

idobjc_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returnstoreWeakfalse/*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

 2. 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。

3..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?

1、调用objc_release2、因为对象的引用计数为0,所以执行dealloc3、在dealloc中,调用了_objc_rootDealloc函数4、在_objc_rootDealloc中,调用了object_dispose函数5、调用objc_destructInstance6、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

objc_initWeak()函数将附有__weak修饰符的变量初始化为0后,

将赋值对象b作为参数调用objc_storeWeak()函数.

objc_storeWeak函数把第二个参数(赋值对象b)的内存地址作为键值key,将第一个参数(weak修饰的属性变量a)的内存地址(&a)作为value,注册到 weak 表中。如果第二个参数(b)为0(nil),那么把变量(a)的内存地址(&a)从weak表中删除。

(也就是初始化一个新的weak指针指向对象的内存地址,objc_storeWeak()函数的作用是更新指针指向,创建对应的弱引用表.)

把objc_storeWeak(&a, b)理解为:objc_storeWeak(value, key),并且当key变nil,将value置nil。

在b非nil时,a和b指向同一个内存地址,在b变nil时,a变nil。此时向a发送消息不会崩溃:在Objective-C中向nil发送消息是安全的。

而如果a是由assign修饰的,则: 在b非nil时,a和b指向同一个内存地址,在b变nil时,a还是指向该内存地址,变野指针。此时向a发送消息极易崩溃。

作用:作为一种弱引用属性修饰词,不增加对象的引用计数,也不持有对象,对象消失后,指针自动变成nil

原理:weak 其实是一个 hash(哈希)表,Key:对象的地址,Value:weak 指针的地址数组

底层实现过程

初始化时:runtime会调用objc_initWeak函数,初始化一个新的weak指针指向对象的地址

添加引用时:objc_initWeak函数会调用 objc_storeWeak() 函数, objc_storeWeak() 的作用是更新指针指向,创建对应的弱引用表

释放时:调用clearDeallocating函数,对象地址获取所有weak指针地址的数组,然后遍历这个数组把其中的数据设为nil

之前只是认识到 weak 作为一种弱引用属性修饰词,不增加对象的引用计数,也不持有对象,对象消失后,指针自动变成nil。在ARC环境下,为避免循环引用,往往会把delegate属性用weak修饰。

今天整理一下 weak 的实现原理,先概括的讲 weak 其实是一个 hash(哈希)表,Key 是所指对象的地址,Value 是 weak 指针的地址数组。

实现原理

Runtime维护了一个weak表,用于存储指向某个对象的所有weak指针。weak表其实是一个hash(哈希)表,Key是所指对象的地址,Value是weak指针的地址(这个地址的值是所指对象的地址)数组。

底层的实现大体分为三步:

1.初始化时:runtime会调用objc_initWeak函数,初始化一个新的weak指针指向对象的地址。(给你添个干兄弟)

2.添加引用时:objc_initWeak函数会调用 objc_storeWeak() 函数, objc_storeWeak() 的作用是更新指针指向,创建对应的弱引用表。(给这个干兄弟落个户口,介绍给亲戚朋友)

3.释放时,调用clearDeallocating函数。clearDeallocating函数首先根据对象地址获取所有weak指针地址的数组,然后遍历这个数组把其中的数据设为nil,最后把这个entry从weak表中删除,最后清理对象的记录。(最后等这个干兄弟干完活后,被卸磨杀驴)

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