關(guān)于iOS基本屬性修飾符的理解(weak篇)

屬性修飾符,顧名思義就是修飾屬性的符號,針對不同的屬性和使用場景有不同的屬性修飾符
作用:
1、weak屬性修飾符用來修飾對象,是弱引用,被weak修飾的對象,引用計數(shù)不會加1,當被引用的對象釋放掉之后,weak會自動置為nil,從而避免了野指針訪問無用內(nèi)存(對象被釋放)的時候而導致的crash。
2、weak修飾的對象可以避免循環(huán)引用
原理:
iOS runtime機制會針對每個對象生成一個weak表,這是一個hash表,key是被引用對象的指針,value是指向?qū)ο笾羔樀膚eak指針地址數(shù)組(一個對象可以被多個弱引用指針指向)

weak修飾的對象的初始化到銷毀過程:

  • 首先runtime調(diào)用objc_initweak函數(shù),將weak指針指向?qū)ο蟮牡刂?/li>
  • objc_initweak的實現(xiàn)代碼如下,實際上就是判斷對象是否有效,然后調(diào)用objc_storeWeak()函數(shù)
idobjc_initWeak(id*location,id newObj) {
     if(!newObj) {// 查看對象實例是否有效,無效對象直接導致指針釋放,返回nil
       *location = nil;
       return nil;
   }
   // 使用 template 進行常量參數(shù)傳遞是為了優(yōu)化性能
return storeWeakfalse/*old*/,true/*new*/,true/*crash*/>  
(location, (objc_object*)newObj);
}

  • objc_storeWeak()函數(shù)的主要作用是更新指針指向,創(chuàng)建對應的weak表(后面有storeweak函數(shù)的實現(xiàn))
  • weak指針是怎樣釋放的?先說下對象的釋放流程
    • 首先對象會調(diào)用objc_relaease
    • 由于對象的引用計數(shù)為0,執(zhí)行dealloc函數(shù)
      • dealloc函數(shù)體里調(diào)用了_objc_rootDealloc
        • _objc_rootDealloc調(diào)用了_objc_dispose函數(shù)
        • 然后調(diào)用objc_distructinstance:銷毀對象
  • 最后調(diào)用objc_clear_Deallocting函數(shù):處理weak指針
    • 通過對象的地址,在weak表中獲取以對象地址為key的value數(shù)組(存放weak指針的數(shù)組)
    • 然后遍歷該數(shù)組將指針置為nil
    • 從weak表中刪除該記錄
    • 在引用計數(shù)表中刪除以該對象地址為key的記錄

補充

weak與assign的區(qū)別
1、weak只能用于修飾對象,assign可以用來修飾即本數(shù)據(jù)類型,也可以修飾對象,
2、assign修飾對象時對象置為nil時,assign修飾的屬性依然指向內(nèi)存地址,會導致野指針;而weak不會導致野指針

weak與strong的區(qū)別

objc_storeweak()函數(shù)的源碼

// HaveOld:  true - 變量有值
//          false - 需要被及時清理,當前值可能為 nil
// HaveNew:  true - 需要被分配的新值,當前值可能為 nil
//          false - 不需要分配新值
// CrashIfDeallocating: true - 說明 newObj 已經(jīng)釋放或者 newObj 不支持弱引用,該過程需要暫停
//          false - 用 nil 替代存儲
template bool HaveOld, bool HaveNew, bool CrashIfDeallocating>
static id storeWeak(id *location, objc_object *newObj) {
    // 該過程用來更新弱引用指針的指向
    // 初始化 previouslyInitializedClass 指針
    Class previouslyInitializedClass = nil;
    id oldObj;
    // 聲明兩個 SideTable
    // ① 新舊散列創(chuàng)建
    SideTable *oldTable;
    SideTable *newTable;
    // 獲得新值和舊值的鎖存位置(用地址作為唯一標示)
    // 通過地址來建立索引標志,防止桶重復
    // 下面指向的操作會改變舊值
retry:
    if (HaveOld) {
        // 更改指針,獲得以 oldObj 為索引所存儲的值地址
        oldObj = *location;
        oldTable = &SideTables()[oldObj];
    } else {
        oldTable = nil;
    }
    if (HaveNew) {
        // 更改新值指針,獲得以 newObj 為索引所存儲的值地址
        newTable = &SideTables()[newObj];
    } else {
        newTable = nil;
    }
    // 加鎖操作,防止多線程中競爭沖突
    SideTable::lockTwoHaveOld, HaveNew>(oldTable, newTable);
    // 避免線程沖突重處理
    // location 應該與 oldObj 保持一致,如果不同,說明當前的 location 已經(jīng)處理過 oldObj 可是又被其他線程所修改
    if (HaveOld  &&  *location != oldObj) {
        SideTable::unlockTwoHaveOld, HaveNew>(oldTable, newTable);
        goto retry;
    }
    // 防止弱引用間死鎖
    // 并且通過 +initialize 初始化構(gòu)造器保證所有弱引用的 isa 非空指向
    if (HaveNew  &&  newObj) {
        // 獲得新對象的 isa 指針
        Class cls = newObj->getIsa();
        // 判斷 isa 非空且已經(jīng)初始化
        if (cls != previouslyInitializedClass  &&
            !((objc_class *)cls)->isInitialized()) {
            // 解鎖
            SideTable::unlockTwoHaveOld, HaveNew>(oldTable, newTable);
            // 對其 isa 指針進行初始化
            _class_initialize(_class_getNonMetaClass(cls, (id)newObj));
            // 如果該類已經(jīng)完成執(zhí)行 +initialize 方法是最理想情況
            // 如果該類 +initialize 在線程中
            // 例如 +initialize 正在調(diào)用 storeWeak 方法
            // 需要手動對其增加保護策略,并設(shè)置 previouslyInitializedClass 指針進行標記
            previouslyInitializedClass = cls;
            // 重新嘗試
            goto retry;
        }
    }
    // ② 清除舊值
    if (HaveOld) {
        weak_unregister_no_lock(&oldTable->weak_table, oldObj, location);
    }
    // ③ 分配新值
    if (HaveNew) {
        newObj = (objc_object *)weak_register_no_lock(&newTable->weak_table,
                                                      (id)newObj, location,
                                                      CrashIfDeallocating);
        // 如果弱引用被釋放 weak_register_no_lock 方法返回 nil
        // 在引用計數(shù)表中設(shè)置若引用標記位
        if (newObj  &&  !newObj->isTaggedPointer()) {
            // 弱引用位初始化操作
            // 引用計數(shù)那張散列表的weak引用對象的引用計數(shù)中標識為weak引用
            newObj->setWeaklyReferenced_nolock();
        }
        // 之前不要設(shè)置 location 對象,這里需要更改指針指向
        *location = (id)newObj;
    }
    else {
        // 沒有新值,則無需更改
    }
    SideTable::unlockTwoHaveOld, HaveNew>(oldTable, newTable);
    return (id)newObj;
}
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