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标题: weak的底层原理 [打印本页]

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作者: 花瓣小跑    时间: 2024-6-11 17:17
标题: weak的底层原理

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

1. Person *personInstance = [[Person alloc] init];
2. __weak Person *weakPerson1 = personInstance;
3. __weak Person *weakPerson2 = personInstance;

复制代码

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。
    
  
  

1. Weak Table:
2. +-------------------+-------------------+
3. | Object Pointer    | Weak Reference(s) |
4. +-------------------+-------------------+
5. | 0x1000            | [0x2000, 0x3000]  |  // personInstance is referenced by weakPerson1 and weakPerson2
6. +-------------------+-------------------+

复制代码

在这个弱引用表中：

• 键 0x1000 是 personInstance 的内存地址。
  
• 值 [0x2000, 0x3000] 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 [0x2000, 0x3000]。
    
  
  
• 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。
    
  
  

1. Weak Table (before release):
2. +-------------------+-------------------+
3. | Object Pointer    | Weak Reference(s) |
4. +-------------------+-------------------+
5. | 0x1000            | [0x2000, 0x3000]  |
6. +-------------------+-------------------+
8. Weak Table (after release):
9. +-------------------+-------------------+
10. | Object Pointer    | Weak Reference(s) |
11. +-------------------+-------------------+
12. | (nil)             | [nil, nil]        |  // personInstance 已被释放，weakPerson1 和 weakPerson2 被置为 nil
13. +-------------------+-------------------+

复制代码

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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