Swift-05：內(nèi)存管理

swift中的內(nèi)存管理，涉及引用計(jì)數(shù)、弱引用、強(qiáng)引用、循環(huán)引用、Runtime是什么樣子的呢？

內(nèi)存管理 - 強(qiáng)引用

在swift中也是使用ARC來(lái)追蹤和管理內(nèi)存的，下面我們通過(guò)一個(gè)案例來(lái)進(jìn)行分析

class CJLTeacher {
    var age: Int = 18
    var name: String = "CJL"
}
var t = CJLTeacher()
var t1 = t
var t2 = t

  • 查看t的內(nèi)存情況，為什么其中的refCounts是0x0000000600000003？

    image

在分析類時(shí)（參考這篇文章Swift-進(jìn)階 02：類、對(duì)象、屬性）有這么一個(gè)類HeapObject，下面繼續(xù)通過(guò)這個(gè)類來(lái)分析t的引用計(jì)數(shù)

  • 分析源碼 HeapObject -> InlineRefCounts 
struct HeapObject {
  HeapMetadata const *metadata;

  SWIFT_HEAPOBJECT_NON_OBJC_MEMBERS;
  ...
}
??
#define SWIFT_HEAPOBJECT_NON_OBJC_MEMBERS       \
  InlineRefCounts refCounts
  • 進(jìn)入InlineRefCounts定義，是RefCounts類型的別名，而RefCounts是模板類，真正決定的是傳入的類型InlineRefCountBits 
typedef RefCounts<InlineRefCountBits> InlineRefCounts;
??
template <typename RefCountBits>
class RefCounts {
  std::atomic<RefCountBits> refCounts;
  ...
}
  • 分析InlineRefCountBits，是RefCountBitsT類的別名
typedef RefCountBitsT<RefCountIsInline> InlineRefCountBits;
  • 分析RefCountBitsT，有bits屬性
template <RefCountInlinedness refcountIsInline>
class RefCountBitsT {
    ...
      typedef typename RefCountBitsInt<refcountIsInline, sizeof(void*)>::Type
    BitsType;
    ...
    BitsType bits;
    ...
}
??
template <>
struct RefCountBitsInt<RefCountNotInline, 4> {
  //類型
  typedef uint64_t Type;
  typedef int64_t SignedType;
};

其中bits其實(shí)質(zhì)是將RefCountBitsInt中的type屬性取了一個(gè)別名，所以bits的真正類型是uint64_t即64位整型數(shù)組

然后來(lái)繼續(xù)分析swift中對(duì)象創(chuàng)建的底層方法swift_allocObject

  • 分析初始化源碼swift_allocObject 
static HeapObject *_swift_allocObject_(HeapMetadata const *metadata,
                                       size_t requiredSize,
                                       size_t requiredAlignmentMask) {
    ...
    new (object) HeapObject(metadata);
    ...
}
??
<!--構(gòu)造函數(shù)-->
 constexpr HeapObject(HeapMetadata const *newMetadata) 
    : metadata(newMetadata)
    , refCounts(InlineRefCounts::Initialized)
  { }
  • 進(jìn)入Initialized定義，是一個(gè)枚舉，其對(duì)應(yīng)的refCounts方法中，
  enum Initialized_t { Initialized };

  //對(duì)應(yīng)的RefCounts方法
// Refcount of a new object is 1.
constexpr RefCounts(Initialized_t)
: refCounts(RefCountBits(0, 1)) {}

從這里看出真正干事的是RefCountBits

  • 進(jìn)入RefCountBits定義，也是一個(gè)模板定義
template <typename RefCountBits>
class RefCounts {
  std::atomic<RefCountBits> refCounts;
  ...
}

所以真正的初始化地方是下面這個(gè)，實(shí)際上是做了一個(gè)位域操作，根據(jù)的是Offsets

LLVM_ATTRIBUTE_ALWAYS_INLINE
constexpr
RefCountBitsT(uint32_t strongExtraCount, uint32_t unownedCount)
: bits((BitsType(strongExtraCount) << Offsets::StrongExtraRefCountShift) |
       (BitsType(1)                << Offsets::PureSwiftDeallocShift) |
       (BitsType(unownedCount)     << Offsets::UnownedRefCountShift))
{ }

分析RefCountsBit的結(jié)構(gòu)，如下所示，

image

  • isImmortal（0）

  • UnownedRefCount（1-31）： unowned的引用計(jì)數(shù)

  • isDeinitingMask（32）：是否進(jìn)行釋放操作

  • StrongExtraRefCount（33-62）： 強(qiáng)引用計(jì)數(shù)

  • UseSlowRC（63）

重點(diǎn)關(guān)注UnownedRefCount和StrongExtraRefCount

  • 將t的refCounts用二進(jìn)制展示，其中強(qiáng)引用計(jì)數(shù)為3

    image

分析SIL代碼

  • 當(dāng)只有t實(shí)例變量時(shí)

    image

  • 當(dāng)有t + t1時(shí)，查看是否有 strong_retain操作

//SIL中的main
alloc_global @main.t1 : main.CJLTeacher       // id: %8
%9 = global_addr @main.t1 : main.CJLTeacher : $*CJLTeacher // user: %11
%10 = begin_access [read] [dynamic] %3 : $*CJLTeacher // users: %12, %11
copy_addr %10 to [initialization] %9 : $*CJLTeacher // id: %11

//其中copy_addr等價(jià)于
- %new = load s*LGTeacher
- strong_retain %new
- store %new to %9
image

SIL官方文檔中關(guān)于copy_addr的解釋如下

image
  • 其中的strong_retain對(duì)應(yīng)的就是 swift_retain，其內(nèi)部是一個(gè)宏定義，內(nèi)部是_swift_retain_，其實(shí)現(xiàn)是對(duì)object的引用計(jì)數(shù)作+1操作
//內(nèi)部是一個(gè)宏定義
HeapObject *swift::swift_retain(HeapObject *object) {
  CALL_IMPL(swift_retain, (object));
}
??
//本質(zhì)調(diào)用的就是 _swift_retain_
static HeapObject *_swift_retain_(HeapObject *object) {
  SWIFT_RT_TRACK_INVOCATION(object, swift_retain);
  if (isValidPointerForNativeRetain(object))
    object->refCounts.increment(1);
  return object;
}
??
void increment(uint32_t inc = 1) {
    auto oldbits = refCounts.load(SWIFT_MEMORY_ORDER_CONSUME);

    // constant propagation will remove this in swift_retain, it should only
    // be present in swift_retain_n
    if (inc != 1 && oldbits.isImmortal(true)) {
      return;
    }
    //64位bits
    RefCountBits newbits;
    do {
      newbits = oldbits;
      bool fast = newbits.incrementStrongExtraRefCount(inc);
      if (SWIFT_UNLIKELY(!fast)) {
        if (oldbits.isImmortal(false))
          return;
        return incrementSlow(oldbits, inc);
      }
    } while (!refCounts.compare_exchange_weak(oldbits, newbits,
                                              std::memory_order_relaxed));
  }
  • 回退到HeapObject，從InlineRefCounts進(jìn)入，其中是c++中的模板定義，是為了更好的抽象，在其中查找bits（即decrementStrongExtraRefCount方法）
LLVM_NODISCARD LLVM_ATTRIBUTE_ALWAYS_INLINE
bool incrementStrongExtraRefCount(uint32_t inc) {
// This deliberately overflows into the UseSlowRC field.
// 對(duì)inc做強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換為 BitsType
// 其中 BitsType(inc) << Offsets::StrongExtraRefCountShift 等價(jià)于 1<<33位，16進(jìn)制為 0x200000000
//這里的 bits += 0x200000000，將對(duì)應(yīng)的33-63轉(zhuǎn)換為10進(jìn)制，為
bits += BitsType(inc) << Offsets::StrongExtraRefCountShift;
return (SignedBitsType(bits) >= 0);
}

例如以t的refCounts為例（其中62-33位是strongCount，每次增加強(qiáng)引用計(jì)數(shù)增加都是在33-62位上增加的，固定的增量為1左移33位，即0x200000000）

  • 只有t時(shí)的refCounts是 0x0000000200000003

  • t + t1時(shí)的refCounts是 0x0000000400000003 = 0x0000000200000003 + 0x200000000

  • t + t1 + t2 時(shí)的refCounts是 0x0000000600000003 = 0x0000000400000003 + 0x200000000

  • 針對(duì)上面的例子，可以通過(guò)CFGetRetainCOunt獲取引用計(jì)數(shù),發(fā)現(xiàn)依次是 2、3、4，默認(rèn)多了一個(gè)1

    image

  • 如果將t、t1、t2放入函數(shù)中，還會(huì)再次retain一次

    image

為什么是0x200000000？
因?yàn)?左移33位，其中4位為一組，計(jì)算成16進(jìn)制，剩余的33-32位0x10，轉(zhuǎn)換為10進(jìn)制為2。其實(shí)際增加引用技術(shù)就是1

swift與OC強(qiáng)引用計(jì)數(shù)對(duì)比

  • OC中創(chuàng)建實(shí)例對(duì)象時(shí)為0

  • swift中創(chuàng)建實(shí)例對(duì)象時(shí)默認(rèn)為1

內(nèi)存管理 - 弱引用

以下面為例：

class CJLTeacher {
    var age: Int = 18
    var name: String = "CJL"
    var stu: CJLStudent?
}

class CJLStudent {
    var age = 20
    var teacher: CJLTeacher?
}

func test(){
    var t = CJLTeacher()
    weak var t1 = t
}

  • 查看t的引用計(jì)數(shù)變化

    image

  • 弱引用聲明的變量是一個(gè)可選值，因?yàn)樵诔绦蜻\(yùn)行過(guò)程中是允許將當(dāng)前變量設(shè)置為nil的

  • 在t1處加斷點(diǎn)，查看匯編

    image

  • 查看 swift_weakInit函數(shù)，這個(gè)函數(shù)是由WeakReference來(lái)調(diào)用的，相當(dāng)于weak字段在編譯器聲明過(guò)程中就自定義了一個(gè)WeakReference的對(duì)象，其目的在于管理弱引用

WeakReference *swift::swift_weakInit(WeakReference *ref, HeapObject *value) {
  ref->nativeInit(value);
  return ref;
}
  • 進(jìn)入nativeInit 
void nativeInit(HeapObject *object) {
auto side = object ? object->refCounts.formWeakReference() : nullptr;
nativeValue.store(WeakReferenceBits(side), std::memory_order_relaxed);
}
  • 進(jìn)入formWeakReference，創(chuàng)建sideTable，
template <>
HeapObjectSideTableEntry* RefCounts<InlineRefCountBits>::formWeakReference()
{
  //創(chuàng)建 sideTable
  auto side = allocateSideTable(true);
  if (side)
  // 如果創(chuàng)建成功，則增加弱引用
    return side->incrementWeak();
  else
    return nullptr;
}
  • 進(jìn)入allocateSideTable 
template <>
HeapObjectSideTableEntry* RefCounts<InlineRefCountBits>::allocateSideTable(bool failIfDeiniting)
{
  // 1、先拿到原本的引用計(jì)數(shù)
  auto oldbits = refCounts.load(SWIFT_MEMORY_ORDER_CONSUME);

  // Preflight failures before allocating a new side table.
  if (oldbits.hasSideTable()) {
    // Already have a side table. Return it.
    return oldbits.getSideTable();
  } 
  else if (failIfDeiniting && oldbits.getIsDeiniting()) {
    // Already past the start of deinit. Do nothing.
    return nullptr;
  }

  // Preflight passed. Allocate a side table.

  // FIXME: custom side table allocator
  //2、創(chuàng)建sideTable
  HeapObjectSideTableEntry *side = new HeapObjectSideTableEntry(getHeapObject());
  // 3、將創(chuàng)建的地址給到InlineRefCountBits
  auto newbits = InlineRefCountBits(side);

  do {
    if (oldbits.hasSideTable()) {
      // Already have a side table. Return it and delete ours.
      // Read before delete to streamline barriers.
      auto result = oldbits.getSideTable();
      delete side;
      return result;
    }
    else if (failIfDeiniting && oldbits.getIsDeiniting()) {
      // Already past the start of deinit. Do nothing.
      return nullptr;
    }

    side->initRefCounts(oldbits);

  } while (! refCounts.compare_exchange_weak(oldbits, newbits,
                                             std::memory_order_release,
                                             std::memory_order_relaxed));
  return side;
}

  • 1、先拿到原本的引用計(jì)數(shù)

  • 2、創(chuàng)建sideTable

  • 3、將創(chuàng)建的sideTable地址給InlineRefCountBits，并查看其初始化方法，根據(jù)sideTable地址作了偏移操作并存儲(chǔ)到內(nèi)存，相當(dāng)于將sideTable直接存儲(chǔ)到了64位的變量中

    image

    所以上面的0xc000000020809a6c是HeapObjectSideTableEntry實(shí)例對(duì)象的內(nèi)存地址，即散列表的地址（除去63、62位）

    • 查看HeapObjectSideTableEntry定義，其中有object對(duì)象、refCounts

      image

    • 進(jìn)入SideTableRefCounts，同InlineRefCounts類似，實(shí)際做事的是SideTableRefCountBits，繼承自RefCountBitsT（存的是uint64_t類型的64位的信息），還有一個(gè)uint32_t的weakBits，即32位的位域信息

      • 64位 用于記錄 原有引用計(jì)數(shù)
      • 32位 用于記錄 弱引用計(jì)數(shù)
    image

以0xc000000020809a6c為例，將62、63位清零，變成0x20809A6C，然后左移3位（即InlineRefCountBits初始化方法），變成0x10404D360即HeapObjectSideTableEntry對(duì)象地址，即散列表地址，然后通過(guò)x/8g讀取

image

問(wèn)題：如果此時(shí)再加一個(gè)強(qiáng)引用t2
查看其refCounts，t2是執(zhí)行了strong_retain的

image

  • 源碼查看 _swift_retain_ -> increment -> incrementSlow -> incrementStrong

    image

總結(jié)

對(duì)于HeapObject來(lái)說(shuō)，其refCounts有兩種：

  • 無(wú)弱引用：strongCount + unownedCount
  • 有弱引用：object + xxx + （strongCount + unownedCount） + weakCount
HeapObject {
    InlineRefCountBit {strong count + unowned count }

    HeapObjectSideTableEntry{
        HeapObject *object
        xxx
        strong Count + unowned Count（uint64_t）//64位
        weak count（uint32_t)//32位
    }
}

內(nèi)存管理 - 循環(huán)引用

主要是研究閉包捕獲外部變量，以下面代碼為例

var age = 10
let clourse = {
    age += 1
}
clourse()
print(age)

<!--打印結(jié)果-->
11

從輸出結(jié)果中可以看出：閉包內(nèi)部對(duì)變量的修改將會(huì)改變外部原始變量的值,主要原因是閉包會(huì)捕獲外部變量，這個(gè)與OC中的block是一致的

  • 定義一個(gè)類，在test函數(shù)作用域消失后，會(huì)執(zhí)行init
class CJLTeacher {
    var age = 18
    //反初始化器（當(dāng)前實(shí)例對(duì)象即將被回收）
    deinit {
        print("CJLTeacher deinit")
    }
}
func test(){
    var t = CJLTeacher()
}
test()

<!--打印結(jié)果-->
CJLTeacher deinit
  • 修改例子，通過(guò)閉包修改其屬性值
class CJLTeacher {
    var age = 18
    //反初始化器（當(dāng)前實(shí)例對(duì)象即將被回收）
    deinit {
        print("CJLTeacher deinit")
    }
}
var t = CJLTeacher()
let clourse = {
    t.age += 1
}
clourse()

<!--打印結(jié)果-->
11
  • 【修改1】將上面例子修改為如下，其中閉包是否對(duì)t有強(qiáng)引用？
class CJLTeacher {
    var age = 18
    deinit {
        print("CJLTeacher deinit")
    }
}

func test(){
    var t = CJLTeacher()
    let clourse = {
        t.age += 1
    }
    clourse()
}
test()

<!--運(yùn)行結(jié)果-->
CJLTeacher deinit

運(yùn)行結(jié)果發(fā)現(xiàn)，閉包對(duì) t 并沒(méi)有強(qiáng)引用

  • 【修改2】繼續(xù)修改例子為如下，是否有強(qiáng)引用？
class CJLTeacher {
    var age = 18

    var completionBlock: (() ->())?

    deinit {
        print("CJLTeacher deinit")
    }
}

func test(){
    var t = CJLTeacher()
    t.completionBlock = {
        t.age += 1
    }
}
test()

從運(yùn)行結(jié)果發(fā)現(xiàn)，沒(méi)有執(zhí)行deinit方法，即沒(méi)有打印CJLTeacher deinit，所以這里有循環(huán)引用

image

循環(huán)引用解決方法

有兩種方式可以解決swift中的循環(huán)引用

  • 【方式一】使用weak修飾閉包傳入的參數(shù)，其中參數(shù)的類型是optional 
func test(){
    var t = CJLTeacher()
    t.completionBlock = { [weak t] in
        t?.age += 1
    } 
}
  • 【方式二】使用unowned修飾閉包參數(shù)，與weak的區(qū)別在于unowned不允許被設(shè)置為nil，即總是假定有值的
func test(){
    var t = CJLTeacher()
    t.completionBlock = { [unowned t] in
        t.age += 1
    } 
}

捕獲列表

  • [weak t] / [unowned t] 在swift中被稱為捕獲列表

  • 定義在參數(shù)列表之前

  • 【書(shū)寫(xiě)方式】捕獲列表被寫(xiě)成用逗號(hào)括起來(lái)的表達(dá)式列表，并用方括號(hào)括起來(lái)

  • 如果使用捕獲列表，則即使省略參數(shù)名稱、參數(shù)類型和返回類型，也必須使用in關(guān)鍵字

  • [weak t] 就是取t的弱引用對(duì)象 類似weakself

請(qǐng)問(wèn)下面代碼的clourse()調(diào)用后，輸出的結(jié)果是什么？

func test(){
    var age = 0
    var height = 0.0
    //將變量age用來(lái)初始化捕獲列表中的常量age，即將0給了閉包中的age（值拷貝）
    let clourse = {[age] in
        print(age)
        print(height)
    }
    age = 10
    height = 1.85
    clourse()
}

<!--打印結(jié)果-->
0
1.85

所以從結(jié)果中可以得出：對(duì)于捕獲列表中的每個(gè)常量，閉包會(huì)利用周圍范圍內(nèi)具有相同名稱的常量/變量，來(lái)初始化捕獲列表中定義的常量。有以下幾點(diǎn)說(shuō)明：

  • 捕獲列表中的常量是值拷貝，而不是引用

  • 捕獲列表中的常量的相當(dāng)于復(fù)制了變量age的值

  • 捕獲列表中的常量是只讀的，即不可修改

swift中Runtime探索

請(qǐng)問(wèn)下面代碼，會(huì)打印方法和屬性嗎？

class CJLTeacher {
    var age: Int = 18
    func teach(){
        print("teach")
    }
}

let t = CJLTeacher()

func test(){
    var methodCount: UInt32 = 0
    let methodList = class_copyMethodList(CJLTeacher.self, &methodCount)
    for i in 0..<numericCast(methodCount) {
        if let method = methodList?[i]{
            let methodName = method_getName(method)
            print("方法列表：\(methodName)")
        }else{
            print("not found method")
        }
    }

    var count: UInt32 = 0
    let proList = class_copyPropertyList(CJLTeacher.self, &count)
    for i in 0..<numericCast(count) {
        if let property = proList?[i]{
            let propertyName = property_getName(property)
            print("屬性成員屬性:\(property)")
        }else{
            print("沒(méi)有找到你要的屬性")
        }
    }
    print("test run")
}
test()

運(yùn)行結(jié)果如下，發(fā)現(xiàn)并沒(méi)有打印方法和屬性

image

  • 【嘗試1】如果給屬性 和 方法 都加上 @objc，可以打印嗎？

    image

    從運(yùn)行結(jié)果看，是可以打印，但是由于類并沒(méi)有暴露給OC，所以O(shè)C是無(wú)法使用的，這樣做是沒(méi)有意義的

  • 【嘗試2】如果swift的類繼承NSObject，沒(méi)有@objc修飾屬性和方法，是否可以打印全部屬性+方法？

    image

    從結(jié)果發(fā)現(xiàn)獲取的只有init方法，主要是因?yàn)樵?swift.h文件中暴露出來(lái)的只有init方法

  • 如果想讓OC能使用，必須類繼承NSObject + @objc修飾屬性、方法

    image

  • 如果去掉@objc修飾屬性，將方法改成dynamic修飾，是否可以打印方法？

    image

    從結(jié)果可以看出，依舊不能被OC獲取到，需要修改為@objc dynamic修飾

    image

結(jié)論

  • 對(duì)于純swift類來(lái)說(shuō)，沒(méi)有 動(dòng)態(tài)特性dynamic（因?yàn)?code>swift是靜態(tài)語(yǔ)言），方法和屬性不加任何修飾符的情況下，已經(jīng)不具備runtime特性，此時(shí)的方法調(diào)度，依舊是函數(shù)表調(diào)度即V_Table調(diào)度

  • 對(duì)于純swift類，方法和屬性添加@objc標(biāo)識(shí)的情況下，可以通過(guò)runtime API獲取到，但是在OC中是無(wú)法進(jìn)行調(diào)度的，原因是因?yàn)?code>swift.h文件中沒(méi)有swift類的聲明

  • 對(duì)于繼承自NSObject類來(lái)說(shuō)，如果想要?jiǎng)討B(tài)的獲取當(dāng)前屬性+方法，必須在其聲明前添加 @objc關(guān)鍵字，如果想要使用方法交換，還必須在屬性+方法前添加dynamic關(guān)鍵字，否則當(dāng)前屬性+方法只是暴露給OC使用，而不具備任何動(dòng)態(tài)特性

objc源碼驗(yàn)證

（由于xcode12.2暫時(shí)無(wú)法運(yùn)行objc源碼，下列驗(yàn)證圖片僅供參考）

  • 進(jìn)入class_copyMethodList源碼,斷住，查看此時(shí)的cls，其中data()存儲(chǔ)類的信息

    image

  • 進(jìn)入data，打印bits、superclass

    image

    從這里可以得出swift中有默認(rèn)基類，即_SwiftObject

  • 打印methods

    image

  • swift源碼中搜索_SwiftObject，繼承自NSObject，在內(nèi)存結(jié)構(gòu)上與OC基本類似的

#if __has_attribute(objc_root_class)
__attribute__((__objc_root_class__))
#endif
SWIFT_RUNTIME_EXPORT @interface SwiftObject<NSObject> {
 @private
  Class isa;
  //refCounts
  SWIFT_HEAPOBJECT_NON_OBJC_MEMBERS;
}

  • 在之前的文章中Swift-進(jìn)階 02：類、對(duì)象、屬性，其中TargetAnyClassMetadata繼承自TargetHeapMetaData，其中只有一個(gè)屬性kind，TargetAnyClassMetadata有四個(gè)屬性：isa、superclass、cacheData、data即bits

    image

    所以swift為了保留和OC交互，其在底層存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上和OC是一致的

  • objc源碼中搜索swift_class_t，繼承自objc_class，保留了OC模板類的4個(gè)屬性，其次才是自己的屬性

struct swift_class_t : objc_class {
    uint32_t flags;
    uint32_t instanceAddressOffset;
    uint32_t instanceSize;
    uint16_t instanceAlignMask;
    uint16_t reserved;

    uint32_t classSize;
    uint32_t classAddressOffset;
    void *description;
    // ...

    void *baseAddress() {
        return (void *)((uint8_t *)this - classAddressOffset);
    }
};

問(wèn)題：為什么繼承NSObject？：必須通過(guò)NSObject聲明，來(lái)幫助編譯器判斷，當(dāng)前類是一個(gè)和OC交互的類

元類型、AnyClass、Self

AnyObject

  • AnyObject：代表任意類的instance、類的類型、僅類遵守的協(xié)議
class CJLTeacher: NSObject {
    var age: Int = 18
}

var t = CJLTeacher()

//此時(shí)代表的就是當(dāng)前CJLTeacher的實(shí)例對(duì)象
var t1: AnyObject = t

//此時(shí)代表的是CJLTeacher這個(gè)類的類型
var t2: AnyObject = CJLTeacher.self

//繼承自AnyObject，表示JSONMap協(xié)議只有類才可以遵守
protocol JSONMap: AnyObject { }

例如如果是結(jié)構(gòu)體遵守協(xié)議，會(huì)報(bào)錯(cuò)

image

需要將struct修改成class

//繼承自AnyObject，表示JSONMap協(xié)議只有類才可以遵守
protocol JSONMap: AnyObject {

}
class CJLJSONMap: JSONMap {

}

Any

  • Any：代表任意類型，包括 function類型 或者Optional類型,可以理解為AnyObject是Any的子集
//如果使用AnyObject會(huì)報(bào)錯(cuò)，而Any不會(huì)
var array: [Any] = [1, "cjl", "", true]

AnyClass

  • AnyClass：代表任意實(shí)例的類型 ，類型是AnyObject.Type
    • 查看定義,是public typealias AnyClass = AnyObject.Type

T.self & T.Type

  • T.self：

    • 如果T是實(shí)例對(duì)象，返回的就是它本身

    • 如果T是類，那么返回的是MetaData

  • T.Type：一種類型，

  • T.self 是 T.Type類型

//此時(shí)的self類型是  CJLTeacher.Type
var t = CJLTeacher.self

打印結(jié)果如下

image
  • 查看t1、t2存儲(chǔ)的是什么？
var t = CJLTeacher()
//實(shí)例對(duì)象地址：實(shí)例對(duì)象.self 返回實(shí)例對(duì)象本身
var t1 = t.self
//存儲(chǔ)metadata元類型
var t2 = CJLTeacher.self
image

type(of:)

  • type(of:)：用來(lái)獲取一個(gè)值的動(dòng)態(tài)類型
<!--demo1-->
var age = 10 as NSNumber
print(type(of: age))

<!--打印結(jié)果-->
__NSCFNumber

<!--demo2-->
//value - static type 靜態(tài)類型：編譯時(shí)期確定好的
//type(of:) - dynamic type：Int
var age = 10
//value的靜態(tài)類型就是Any
func test(_ value: Any){

    print(type(of: value))
}

test(age)

<!--打印結(jié)果-->
Int

實(shí)踐

demo1

請(qǐng)問(wèn)下面這段代碼的打印結(jié)果是什么？

class CJLTeacher{
    var age = 18
    var double = 1.85
    func teach(){
        print("LGTeacher teach")
    }
}
class CJLPartTimeTeacher: CJLTeacher {
    override func teach() {
        print("CJLPartTimeTeacher teach")
    }
}

func test(_ value: CJLTeacher){
    let valueType = type(of: value)
    value.teach()
    print(value)
}
var t = CJLPartTimeTeacher()
test(t)

<!--打印結(jié)果-->
CJLPartTimeTeacher teach
CJLTest.CJLPartTimeTeacher

demo2

請(qǐng)問(wèn)下面代碼的打印結(jié)果是什么？

protocol TestProtocol {

}
class CJLTeacher: TestProtocol{
    var age = 18
    var double = 1.85
    func teach(){
        print("LGTeacher teach")
    }
}

func test(_ value: TestProtocol){
    let valueType = type(of: value)
    print(valueType)
}
var t = CJLTeacher()
let t1: TestProtocol = CJLTeacher()
test(t)
test(t1)

<!--打印結(jié)果-->
CJLTeacher
CJLTeacher
  • 如果將test中參數(shù)的類型修改為泛型，此時(shí)的打印是什么？
func test<T>(_ value: T){
    let valueType = type(of: value)
    print(valueType)
}

<!--打印結(jié)果-->
CJLTeacher
TestProtocol

從結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，打印并不一致，原因是因?yàn)楫?dāng)有協(xié)議、泛型時(shí)，當(dāng)前的編譯器并不能推斷出準(zhǔn)確的類型，需要將value轉(zhuǎn)換為Any，修改后的代碼如下：

func test<T>(_ value: T){
    let valueType = type(of: value as Any)
    print(valueType)
}

<!--打印結(jié)果-->
CJLTeacher
CJLTeacher

demo3

在上面的案例中，如果class_getClassMethod中傳t.self，可以獲取方法列表嗎？

func test(){
    var methodCount: UInt32 = 0
    let methodList = class_copyMethodList(t.self, &methodCount)
    for i in 0..<numericCast(methodCount) {
        if let method = methodList?[i]{
            let methodName = method_getName(method)
            print("方法列表：\(methodName)")
        }else{
            print("not found method")
        }
    }

    var count: UInt32 = 0
    let proList = class_copyPropertyList(CJLTeacher.self, &count)
    for i in 0..<numericCast(count) {
        if let property = proList?[i]{
            let propertyName = property_getName(property)
            print("屬性成員屬性:\(property)")
        }else{
            print("沒(méi)有找到你要的屬性")
        }
    }
    print("test run")
}
test()

從結(jié)果運(yùn)行看，并不能，因?yàn)?code>t.self是實(shí)例對(duì)象本身，即CJLTeacher，并不是CJLTeacher.Type類型

總結(jié)

  • 當(dāng)無(wú)弱引用時(shí)，HeapObject中的refCounts等于 strongCount + unownedCount

  • 當(dāng)有弱引用時(shí)，HeapObject中的refCounts等于 object + xxx + （strongCount + unownedCount) + weakCount

  • 循環(huán)應(yīng)用可以通過(guò)weak / unowned修飾參數(shù)來(lái)解決

  • swift中閉包的捕獲列表是值拷貝，即深拷貝，是一個(gè)只讀的常量

  • swift由于是靜態(tài)語(yǔ)言，所以屬性、方法在不加任何修飾符的情況下時(shí)是不具備動(dòng)態(tài)性即Runtime特性的，此時(shí)的方法調(diào)度是V-Table函數(shù)表調(diào)度

  • 如果想要OC使用swift類中的方法、屬性，需要class繼承NSObject，并使用@objc修飾

  • 如果想要使用方法交換，除了繼承NSObject+@objc修飾，還必須使用dynamic修飾

  • Any：任意類型，包括function類型、optional類型

  • AnyObject：任意類的instance、類的類型、僅類遵守的協(xié)議，可以看作是Any的子類

  • AnyClass：任意實(shí)例類型，類型是AnyObject.Type

  • T.self：如果T是實(shí)例對(duì)象，則表示它本身，如果是類，則表示metadata.T.self的類型是T.Type

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