花瓣小跑 发表于 2024-6-11 17:17:57

weak的底层原理

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weak 引用在 iOS 中通过维护一个全局的弱引用表来实现。当弱引用的对象被开释时,所有指向它的弱引用会被自动置为 nil,从而防止悬挂指针。
弱引用表(Weak Table)的键和值

   明白弱引用表的键和值对于明白 weak 引用的底层机制非常紧张。下面我具体表明一下这两个概念,并用示例和图表来阐明。
键(Key)



[*]对象指针(Object Pointer):这是被 weak 引用的对象的内存地址。每个被 weak 引用的对象在弱引用表中都有一个对应的条目,其键就是这个对象的内存地址。
值(Value)



[*]弱引用指针集合(Set of Weak Reference Pointers):这是一个集合,包罗了所有指向该对象的 weak 引用指针的地址。当一个对象有多个 weak 引用时,这些引用指针的地址都会记载在集合中。
具体示例

示例代码

Person *personInstance = [ init];
__weak Person *weakPerson1 = personInstance;
__weak Person *weakPerson2 = personInstance;
在这个示例中:


[*]personInstance 是一个 Person 对象的强引用。
[*]weakPerson1 和 weakPerson2 是 Person 对象的两个弱引用。
弱引用表表现


[*]创建弱引用时:

[*]假设 personInstance 的内存地址是 0x1000。
[*]weakPerson1 的内存地址是 0x2000。
[*]weakPerson2 的内存地址是 0x3000。

Weak Table:
+-------------------+-------------------+
| Object Pointer    | Weak Reference(s) |
+-------------------+-------------------+
| 0x1000            | |// personInstance is referenced by weakPerson1 and weakPerson2
+-------------------+-------------------+
在这个弱引用表中:


[*]键 0x1000 是 personInstance 的内存地址。
[*]值 是一个集合,包罗了所有指向 personInstance 的弱引用指针(weakPerson1 和 weakPerson2 的地址)。
对象开释时

当 personInstance 的引用计数变为零,体系预备开释该对象时,运行时会执行以下操纵:

[*] 找到所有弱引用:

[*]在弱引用表中查找键 0x1000,找到对应的值 。

[*] 置 nil:

[*]将 0x2000 和 0x3000 地址上的值置为 nil。

[*] 删除条目:

[*]从弱引用表中删除键 0x1000 的条目。

Weak Table (before release):
+-------------------+-------------------+
| Object Pointer    | Weak Reference(s) |
+-------------------+-------------------+
| 0x1000            | |
+-------------------+-------------------+

Weak Table (after release):
+-------------------+-------------------+
| Object Pointer    | Weak Reference(s) |
+-------------------+-------------------+
| (nil)             |       |// personInstance 已被释放,weakPerson1 和 weakPerson2 被置为 nil
+-------------------+-------------------+
关键函数

在实现弱引用机制时,运行时体系利用以下关键函数:
   libobjc 中的一系列 API

[*]objc_initWeak:初始化一个弱引用,将其添加到弱引用表中。
[*]objc_loadWeak:读取一个弱引用的值,确保在对象被开释后返回 nil。
[*]objc_storeWeak:给弱引用赋值,并更新弱引用表。
[*]objc_destroyWeak:销毁一个弱引用,并从弱引用表中移除对应的条目。
概述

弱引用表的键是被引用对象的内存地址,而值是一个集合,包罗了所有指向该对象的弱引用指针的地址。当对象被开释时,运行时会在弱引用表中找到所有指向该对象的弱引用,并将它们置为 nil,然后删除对应的条目。通过这种机制,iOS 保证了 weak 引用的安全性和可靠性。

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