屬性內(nèi)存管理相關(guān)修飾符的使用規(guī)范

簡介

  • strong/retain：只能修飾對象。持有對象。兩者等價(jià)。

  • assign/unsafe_unretained：最好只修飾基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型。修飾對象時(shí)，不持有對象。對象銷毀后會(huì)屬性值不會(huì)自動(dòng)清空從而造成懸垂指針。兩者等價(jià)。

  • weak：只能修飾對象。不持有對象。當(dāng)對象被銷毀后，屬性值會(huì)自動(dòng)清空。

  • copy：只能修飾對象。與 strong 類似，但是賦值的是被復(fù)制的對象。

strong/retain

修飾語義

此特質(zhì)表明該屬性定義了一種“擁有關(guān)系”（owning relationship）。為這種屬性設(shè)置新值時(shí)，設(shè)置方法會(huì)先保留新值，并釋放舊值，然后再將新值設(shè)置上去。

- (void)setObject:(id)object {
    [object retain];
    [_object release];
    _object = object;
}

修飾限制

只能用來修飾“對象類型”。如果用來修飾“基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型”，編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)：“帶有 retain 或 strong 特質(zhì)的屬性必須是對象類型”。這是因?yàn)榛A(chǔ)數(shù)據(jù)類型沒有引用計(jì)數(shù)，編譯器不能插入管理引用計(jì)數(shù)的代碼。

Property with 'retain (or strong)' attribute must be of object type

區(qū)別

兩者是完全等價(jià)的。但 strong 是隨 iOS5 引入 ARC 時(shí)加入的新特性，所以在 MRC 環(huán)境下（-fno-objc-arc）只能用 retain 來修飾。在 ARC 環(huán)境下，為了與 MRC 進(jìn)行區(qū)分，也為了和 weak 對應(yīng)，最好使用 strong。

assign/unsafe_unretained

修飾語義

此特質(zhì)表明該屬性定義了一種“非擁有關(guān)系”（nonowning relationship）。為這種屬性設(shè)置新值時(shí)，設(shè)置方法既不保留新值，也不釋放舊值。

修飾限制

最好用來修飾“基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型”。如果修飾“對象類型”，當(dāng)目標(biāo)對象遭到摧毀時(shí)，屬性值不會(huì)自動(dòng)清空（autonilling），從而造成懸垂指針。這時(shí)，再次訪問此屬性就是不安全的（unsafe），因?yàn)椴荒軌虼_定引用的內(nèi)存是否已經(jīng)回收。

區(qū)別

weak 是隨著 iOS5 引入 ARC 時(shí)加入的新特性。在此之前，assign 通常只用于“基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型”，unsafe_unretained 則多用于“對象類型”（與 ARC 下的 weak 對應(yīng)）。實(shí)際上，盡管 ARC 式的內(nèi)存管理是編譯器的工作，但附有 unsafe_unretained 修飾符的變量不屬于編譯器的內(nèi)存管理對象。所以 unsafe_unretained 修飾“基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型”并不會(huì)報(bào)錯(cuò)，在實(shí)際使用時(shí)，與 assign 是完全等價(jià)的。

自動(dòng)清空（weak 具備的特質(zhì)）是隨著 ARC 而引入的新特性，由運(yùn)行期系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。MRC 時(shí)代的運(yùn)行系統(tǒng)（objec4 Objective-C 運(yùn)行時(shí)庫493.9以下）還無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清空，所以用弱引用修飾對象是不安全的。因此，才會(huì)出現(xiàn)與 assign 語義相同的 unsafe_unretained 來起到標(biāo)示作用，用來告訴開發(fā)者，這樣來修飾對象是不安全的（unsafe）。僅此而已。

在MRC環(huán)境下（-fno-objc-arc），也應(yīng)該遵循這樣的規(guī)則來使用。在 ARC 環(huán)境下，assign/unsafe_unretained 都不建議用來修飾“對象類型”，而應(yīng)該使用更安全的 weak。其實(shí)，在 weak 引入之后， unsafe_unretained 已經(jīng)失去了使用意義。在修飾“對象類型”的時(shí)候，我們有更安全的 weak。修飾“基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型”的時(shí)候也不符合為 unsafe 的語義和 MRC 的使用習(xí)慣。但是 unsafe_unretained 在 ARC 下也是有使用場景的。如果想把對象加到C語言結(jié)構(gòu)體中，這時(shí)就可以使用 unsafe_unretained 修飾（或者強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成“void *”），這時(shí)是符合 unsafe 語義的。

weak

修飾語義

此特質(zhì)所表達(dá)的所屬關(guān)系與 assign/unsafe_unretained 類似。然而在屬性所指向的對象遭到摧毀時(shí)，屬性值也會(huì)清空（nil out）。

使用附有 weak 修飾符的變量會(huì)自動(dòng)注冊到 autoreleasepool。如果大量使用 weak 修飾的變量，則會(huì)消耗相應(yīng)的 CPU 資源。良策是只在需要避免循環(huán)引用時(shí)使用 weak。以下源代碼使用了5次附有 weak 修飾符的變量。相應(yīng)地，變量 o 所賦值的對象也就注冊到 autoreleasepool 中5次。

id __weak o = obj;
NSLog(@"1 %@", o);
NSLog(@"2 %@", o);
NSLog(@"3 %@", o);
NSLog(@"4 %@", o);
NSLog(@"5 %@", o);

將附有 __weak 修飾符的變量 o 賦值給附有 __strong 修飾符的變量后再使用可以避免此類問題。在“tmp = o;”時(shí)對象僅注冊到 autoreleasepool 中1次。

id __weak o = obj;
id tmp = o;
NSLog(@"1 %@", tmp);
NSLog(@"2 %@", tmp);
NSLog(@"3 %@", tmp);
NSLog(@"4 %@", tmp);
NSLog(@"5 %@", tmp);

修飾限制

只能用來修飾“對象類型”。如果用來修飾“基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型”，編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)：“帶有weak特質(zhì)的屬性必須是對象類型”。這是因?yàn)椤盎A(chǔ)數(shù)據(jù)類型”不能執(zhí)行自動(dòng)清空（不能置為nil）。

Property with 'weak' attribute must be of object type

區(qū)別

weak 是隨著 iOS5 引入ARC時(shí)加入的新特性，在 MRC 環(huán)境下（-fno-objc-arc）習(xí)慣用 unsafe_unretained 來修飾。weak 引用可以自動(dòng)清空，也可以不自動(dòng)清空。自動(dòng)清空（autonilling）是隨著 ARC 而引入的新特性，由運(yùn)行期系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。在具備自動(dòng)清空功能的弱引用上，可以隨意讀取其數(shù)據(jù)，因?yàn)檫@種引用不會(huì)指向已經(jīng)回收過的內(nèi)存。所以相比 assign/unsafe_unretained，你可以將 weak 理解為 safe_unretained。

*實(shí)際上，存在著不支持 weak 修飾符的對象。比如 NSMachPort 類的對象、allowsWeakRefrence/reatinWeakRefrence 實(shí)例方法（沒有寫入 NSObject 接口說明文檔中）返回 NO 的對象等。這不在本文的討論范圍。

copy

修飾語義

此特質(zhì)所表達(dá)的所屬關(guān)系與 strong/retain 類似。然而設(shè)置方法并不保留新值，而是將其“拷貝”（copy）。

修飾限制

只能用來修飾“對象類型”。如果用來修飾“基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型”，編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)：“帶有 copy 特質(zhì)的屬性必須是對象類型”。這是因?yàn)榛A(chǔ)數(shù)據(jù)類型沒有引用計(jì)數(shù)，編譯器不能插入管理引用計(jì)數(shù)的代碼。

Property with 'copy' attribute must be of object type

*copy 多用于修飾 Block、NSString 等，其具體使用場景不在本文討論范圍。

補(bǔ)充

屬性修飾符與對象所有權(quán)修飾符的對應(yīng)關(guān)系

  • strong：__strong修飾符
  • retain：__strong修飾符
  • assign：__unsafe_unretained修飾符
  • unsafe_unretained：__unsafe_unretained修飾符
  • weak：__weak修飾符
  • copy：__strong修飾符(但是賦值的是被復(fù)制的對象)

關(guān)聯(lián)對象中與內(nèi)存管理相關(guān)的修飾符的對應(yīng)關(guān)系

  • OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN：@property (assign) / @property(unsafe_unretained)
  • OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC：@property (nonatomic, strong)
  • OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC：@property (nonatomic, copy)
  • OBJC_ASSOCIATION_RETAIN：@property (atomic, strong)
  • OBJC_ASSOCIATION_COPY：@property (atomic, copy)

總結(jié)

  • retain 和 unsafe_unretained 都是 MRC 時(shí)代的修飾符，他們分別對應(yīng) ARC 引入的 strong 和 weak。在 ARC 環(huán)境中不要再使用它們。
  • strong 和 weak 是 ARC 環(huán)境中應(yīng)該使用的一對修飾符。一個(gè)持有修飾對象，一個(gè)不持有修飾對象，且都不能修飾“基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型”，都能夠自動(dòng)清空。
  • assign 在任何環(huán)境中都應(yīng)該用來修飾“基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型”（都允許修飾“對象類型”），沒有持有與否的語義。
  • copy 會(huì)將對象進(jìn)行拷貝，具體的使用場景不在本文的討論范圍。

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