答案

這里假設(shè)，此對象不是TaggedPointer對象，除了一些必要的判斷外，在ARC中，獲取weak指針時，會調(diào)用objc_loadWeakRetained，此方法最終會調(diào)用objc_object::rootRetain，對該對象的引用計數(shù)器加1，然后在此條語句的下面插入一條release語句，對引用計數(shù)器減1，在MRC中，會調(diào)用objc_autorelease(objc_loadWeakRetained(location));，利用objc_autorelease對引用計數(shù)器減1.

為什么我會有這個疑問？

最近復(fù)習了OC內(nèi)存管理的相關(guān)知識，在查閱相關(guān)知識時，看到了這篇文章weak指針的線程安全和自動置nil的深度探討，作者提出了一個下面這個比較有意思的問題？

weak指針會自動置為nil的原因就是在一個對象的delloc中會去弱引用表里面查找所存儲weak指針的數(shù)組，然后去遍歷置為nil。相信這個結(jié)論家都比較認同。但是，如果一個類重寫delloc方法，且設(shè)置為MRC并不調(diào)用super delloc。也就是說這個類必定不能順利的完成delloc，并不能把指針置為nil，但是當獲取weak指針的時候，weak指針卻神奇地為nil。難道之前的結(jié)論是錯誤的？

對于這個問題，作者給出的答案是：獲取weak的指向為nil，其真是的弱引用表可能沒有清空，或者正在被清空，但我們?nèi)≈祑eak指針地值是nil，始作俑者是objc_loadWeakRetained方法。會直接返回nil給我們使用，其真正的弱指針還是存在的，還是指向該對象的。在runtime源碼里面追蹤retainWeakReference地實現(xiàn)，最終來的了objc_object::rootRetain函數(shù)，猜想：應(yīng)該是isa指針的是否正在被delloc的位域起了作用。如果一個對象被標記為正在被delloc，那么獲取其weak指針會被直接返回nil。與其weak指針的真身無關(guān)。

網(wǎng)上分析objc_loadWeakRetained源碼的文章比較多，這里只貼出來，就不分析了，

id objc_loadWeakRetained(id *location) {
    id obj;id result;Class cls;
    SideTable *table;
 retry:
    obj = *location;
    if (!obj) return nil;
    if (obj->isTaggedPointer()) return obj;
    table = &SideTables()[obj];
    table->lock();
    if (*location != obj) {
        table->unlock();
        goto retry;
    }
    result = obj;
    cls = obj->ISA();
    if (!cls->hasCustomRR()) {
        if (! obj->rootTryRetain()) {
            result = nil;
        }
    }
    else {
        if (cls->isInitialized() || _thisThreadIsInitializingClass(cls)) {
            BOOL (*tryRetain)(id, SEL) = (BOOL(*)(id, SEL))
                class_getMethodImplementation(cls, SEL_retainWeakReference);
            if ((IMP)tryRetain == _objc_msgForward) {
                result = nil;
            }
            else if (! (*tryRetain)(obj, SEL_retainWeakReference)) {
                result = nil;
            }
        }
        else {
            table->unlock();
            _class_initialize(cls);
            goto retry;
        }
    }
    table->unlock();
    return result;
}

對于作者的答案我是認同的，不過我認為作者那么說不全面，我認為的流程是這樣的

屏幕快照 2019-12-11 上午12.10.19.png

1. 獲取weak指針時，會調(diào)用objc_loadWeakRetained
2. 判斷weak指向的對象是否是isTaggedPointer，若是：直接返回該對象
3. 判斷ISA->hasCustomRR()，我與作者的分歧就在著，此比特位會在該類或父類重寫下列方法時retain/release/autorelease/retainCount/_tryRetain/_isDeallocating/retainWeakReference/allowsWeakReference返回true，一般情況我們都不會重寫這些方法，因此會返回false,取反就為true
4. 那么下一步就會執(zhí)行if (! obj->rootTryRetain()) { result = nil; }，嘗試對該對象進行retain
5. 若retain成功則返回該對象
6. 若retain失敗，則會返回nil，

obj->rootTryRetain()，這個方法最終會調(diào)用objc_object::rootRetain(bool tryRetain, bool handleOverflow),并且參數(shù)為true，false，在這個函數(shù)里有一下判斷：當tryRetain為true，并且對象為被標記為deallocating時，會返回nil

if (slowpath(tryRetain && newisa.deallocating)) {
    ClearExclusive(&isa.bits);
    if (!tryRetain && sideTableLocked) sidetable_unlock();
    return nil;
}

當然作者的那個答案也沒有錯，是因為作者重寫了retainWeakReference方法，讓hasCustomRR為true，會走下面的else，并且作者把retainWeakReference直接返回了YES，那么最終會返回該對象。只是該對象被標記為deallocating，并沒有真正的被釋放。

這個時候我又產(chǎn)生了一個新的疑問，既然獲取weak修飾的對象，會調(diào)用objc_loadWeakRetained方法，而此方法最終又會調(diào)用rootRetain對該對象的引用計數(shù)器加1，那么什么時候?qū)υ搶ο蟮囊糜嫈?shù)器減1的呢？

創(chuàng)建一個可調(diào)試的objc-runtime的工程，在rootRetain方法中添加打印語句printf("rootRetain\n");,在rootRelease方法中添加打印語句printf("rootRelease\n");，然后測試下面代碼

@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, assign)NSInteger age;
@end
@implementation Person
@end
int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        __weak Person *weakPerson1;
        Person *obj = [[Person alloc]init];
        weakPerson1 = obj;
        weakPerson1.age = 18;
        printf("第一次retain-release\n");
        weakPerson1.age = 18;
        printf("第二次retain-release\n");
        weakPerson1.age = 18;
        printf("第三次retain-release\n");
        weakPerson1.age = 18;
        printf("第四次retain-release\n4");
        NSLog(@"hello world");
    }
    return 0;
}

打印結(jié)果如下

屏幕快照 2019-12-10 下午11.23.34.png

針對結(jié)果，每次操作weak指向的對象都會對該對象進行一次retain和release，retain是在objc_loadWeakRetained中經(jīng)過層層調(diào)用rootRetain方法添加的，那release如何調(diào)用的呢？

這時候分為2種情況：

1. 在ARC中編譯器會在weak對象操作的下面插入一條release語句，weakPerson1.age = 18;相當于weakPerson1.age = 18;object_release(obj)
2. 在MRC中，獲取weak指向的對象時，并不會直接調(diào)用objc_loadWeakRetained，而是會調(diào)用objc_loadWeak，此方法的實現(xiàn)如下：利用自動釋放池，對retain的對象進行release操作

id objc_loadWeak(id *location) {
    if (!*location) return nil;
    return objc_autorelease(objc_loadWeakRetained(location));
}

關(guān)于weak的另一個問題

在提出問題之前，你首先要了解weak_table_t和weak_entry_t以及weak的基本原理。我們知道weak_entry_t是一個存放著某個對象所有的弱引用列表，是一個類數(shù)組對象。那么下面2種情況，weak_entry_t的長度分別是多少？
第一種情況：

    __weak Person *weakPerson1;
    @autoreleasepool {
        Person *obj = [[Person alloc]init];
        weakPerson1 = obj;
    }
    // 在此時，對象obj會被釋放，在釋放的過程會把所有指向它的弱引用都置為nil
    // 此時存儲弱引用的weak_entry_t的長度是多少

第二種情況：

    __weak Person *weakPerson1;
    __weak Person *weakPerson2;
    __weak Person *weakPerson3;
    __weak Person *weakPerson4;
    __weak Person *weakPerson5;
    @autoreleasepool {
        Person *obj = [[Person alloc]init];
        weakPerson1 = obj;
        weakPerson2 = obj;
        weakPerson3 = obj;
        weakPerson4 = obj;
        weakPerson5 = obj;
    }
    // 在此時，對象obj會被釋放，在釋放的過程會把所有指向它的弱引用都置為nil
    // 此時存儲弱引用的weak_entry_t的長度是多少
    return 0;

答案是，第一種情況是4，第二種情況是8，原因是weak_entry_t在存儲的弱引用的個數(shù)小于4的時候，使用的是內(nèi)聯(lián)數(shù)組，直接初始化了4個位置，也就是說當小于4時，長度會一直是4，每次需要刪除某一個弱引用時，都會對數(shù)組進行遍歷，查找到該引用進行置nil，需要添加時，會遍歷此數(shù)組，看有沒有為nil的，若有，就代表有空位，就賦值，若沒有就代表此內(nèi)聯(lián)的數(shù)組已經(jīng)滿了，此時會把內(nèi)聯(lián)數(shù)組轉(zhuǎn)成哈希表，哈希表的默認長度為8.weak_entry_t中out_of_line用來標記是否使用內(nèi)聯(lián)數(shù)組。

參考

1. 從源碼角度看蘋果是如何實現(xiàn) retainCount、retain 和 release 的
2. Xcode 10 下如何創(chuàng)建可調(diào)試的objc4-723、objc4-750.1工程
3. weak指針的線程安全和自動置nil的深度探討