weak底層千千萬攀圈，吾竟裝作看不見...

weak基本用法

weak是弱引用岖赋，用weak描述修飾或者所引用對象的計數(shù)器不會加一，并且會在引用的對象被釋放的時候自動被設(shè)置為nil，大大避免了野指針訪問壞內(nèi)存引起崩潰的情況旁趟，另外weak還可以用于解決循環(huán)引用。

weak原理概括

?runtime 如何實現(xiàn) weak 屬性

要實現(xiàn) weak 屬性庇绽，首先要搞清楚 weak 屬性的特點：

weak 此特質(zhì)表明該屬性定義了一種“非擁有關(guān)系” (nonowning relationship)锡搜。為這種屬性設(shè)置新值時，設(shè)置方法既不保留新值瞧掺，也不釋放舊值耕餐。此特質(zhì)同 assign 類似， 然而在屬性所指的對象遭到摧毀時辟狈，屬性值也會清空(nil out)肠缔。

那么 runtime 如何實現(xiàn) weak 變量的自動置nil？

runtime 對注冊的類哼转， 會進(jìn)行布局明未，對于 weak 對象會放入一個 hash 表中。 用 weak 指向的對象內(nèi)存地址作為 key壹蔓，當(dāng)此對象的引用計數(shù)為0的時候會 dealloc趟妥，假如 weak 指向的對象內(nèi)存地址是a，那么就會以a為鍵佣蓉， 在這個 weak 表中搜索披摄，找到所有以a為鍵的 weak 對象，從而設(shè)置為 nil勇凭。

Runtime維護(hù)了一個weak表疚膊，用于存儲指向某個對象的所有weak指針。weak表其實是一個hash（哈希）表虾标，Key是所指對象的地址寓盗，Value是weak指針的地址（這個地址的值是所指對象的地址）數(shù)組。

1璧函、初始化時：runtime會調(diào)用objc_initWeak函數(shù)傀蚌，初始化一個新的weak指針指向?qū)ο蟮牡刂贰?/p>

2、添加引用時：objc_initWeak函數(shù)會調(diào)用 objc_storeWeak() 函數(shù)柳譬， objc_storeWeak() 的作用是更新指針指向喳张，創(chuàng)建對應(yīng)的弱引用表。

3美澳、釋放時销部，調(diào)用clearDeallocating函數(shù)摸航。clearDeallocating函數(shù)首先根據(jù)對象地址獲取所有weak指針地址的數(shù)組，然后遍歷這個數(shù)組把其中的數(shù)據(jù)設(shè)為nil舅桩，最后把這個entry從weak表中刪除酱虎，最后清理對象的記錄。

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在 ARC 中,在有可能出現(xiàn)循環(huán)引用的時候,往往要通過讓其中一端使用 weak 來解決,比如: delegate 代理屬性

自身已經(jīng)對它進(jìn)行一次強(qiáng)引用,沒有必要再強(qiáng)引用一次,此時也會使用 weak,自定義 IBOutlet 控件屬性一般也使用 weak擂涛；當(dāng)然读串，也可以使用strong。在下文也有論述：《IBOutlet連出來的視圖屬性為什么可以被設(shè)置成weak?》

不同點：

weak此特質(zhì)表明該屬性定義了一種“非擁有關(guān)系” (nonowning relationship)撒妈。為這種屬性設(shè)置新值時恢暖，設(shè)置方法既不保留新值，也不釋放舊值狰右。此特質(zhì)同assign類似杰捂， 然而在屬性所指的對象遭到摧毀時，屬性值也會清空(nil out)棋蚌。 而assign的“設(shè)置方法”只會執(zhí)行針對“純量類型” (scalar type嫁佳，例如 CGFloat 或 NSlnteger 等)的簡單賦值操作。

assigin 可以用非 OC 對象,而 weak 必須用于 OC 對象

weak原理實現(xiàn)步驟

weak 的實現(xiàn)原理可概括三步：

1谷暮、初始化時：runtime會調(diào)用objc_initWeak函數(shù)蒿往，初始化一個新的weak指針指向?qū)ο蟮牡刂贰?/p>

初始化流程圖

2湿弦、添加引用時：objc_initWeak函數(shù)會調(diào)用 objc_storeWeak() 函數(shù)瓤漏， objc_storeWeak() 的作用是更新指針指向，創(chuàng)建對應(yīng)的弱引用表省撑。

更新指針赌蔑，創(chuàng)建弱引用表

3俯在、釋放時竟秫，調(diào)用clearDeallocating函數(shù)。clearDeallocating函數(shù)首先根據(jù)對象地址獲取所有weak指針地址的數(shù)組跷乐，然后遍歷這個數(shù)組把其中的數(shù)據(jù)設(shè)為nil肥败，最后把這個entry從weak表中刪除，最后清理對象的記錄愕提。

weak實現(xiàn)三步驟詳細(xì)過程：

1馒稍、初始化時：runtime會調(diào)用objc_initWeak函數(shù)，objc_initWeak函數(shù)會初始化一個新的weak指針指向?qū)ο蟮牡刂贰?/p>

?NSObject?*obj?=?[[NSObject?alloc]?init];

?id?__weak?obj1?=?obj;

當(dāng)我們初始化一個weak變量時浅侨，runtime會調(diào)用 NSObject.mm 中的objc_initWeak函數(shù)纽谒。

這個函數(shù)在Clang中的聲明如下：

id objc_initWeak(id *object, id value);

而對于 objc_initWeak() 方法的實現(xiàn)如下：

id?objc_initWeak(id?*location,?id?newObj)?{

//?查看對象實例是否有效,無效對象直接導(dǎo)致指針釋放

????if(!newObj)?{

????????*location?=?nil;

????????returnnil;

????}

????//?這里傳遞了三個?bool?數(shù)值

????//?使用?template?進(jìn)行常量參數(shù)傳遞是為了優(yōu)化性能

????returnstoreWeakfalse/*old*/,?true/*new*/,?true/*crash*/>

????(location,?(objc_object*)newObj);

}

這里先判斷了其指針指向的類對象是否有效，無效直接釋放返回如输，不再往深層調(diào)用函數(shù)鼓黔。否則央勒，object將通過bjc_storeWeak函數(shù)被注冊為一個指向value的__weak對象。

注意：objc_initWeak函數(shù)有一個前提條件：就是object必須是一個沒有被注冊為__weak對象的有效指針澳化。而value則可以是null崔步，或者指向一個有效的對象。

2缎谷、添加引用時：objc_initWeak函數(shù)會調(diào)用 objc_storeWeak() 函數(shù)井濒， objc_storeWeak() 的作用是更新指針指向，創(chuàng)建對應(yīng)的弱引用表列林。

objc_storeWeak的函數(shù)聲明如下：

id objc_storeWeak(id *location, id value);

objc_storeWeak() 的具體實現(xiàn),請參考weak弱引用實現(xiàn)的方式瑞你，這里的實現(xiàn)很復(fù)雜，沒看懂希痴，沒看懂捏悬。

3、釋放時润梯，調(diào)用clearDeallocating函數(shù)过牙。clearDeallocating函數(shù)首先根據(jù)對象地址獲取所有weak指針地址的數(shù)組，然后遍歷這個數(shù)組把其中的數(shù)據(jù)設(shè)為nil纺铭，最后把這個entry從weak表中刪除寇钉，最后清理對象的記錄。

當(dāng)weak引用指向的對象被釋放時舶赔，又是如何去處理weak指針的呢扫倡？當(dāng)釋放對象時，其基本流程如下：

1竟纳、調(diào)用objc_release

2撵溃、因為對象的引用計數(shù)為0，所以執(zhí)行dealloc

3锥累、在dealloc中缘挑，調(diào)用了_objc_rootDealloc函數(shù)

4、在_objc_rootDealloc中桶略，調(diào)用了object_dispose函數(shù)

5语淘、調(diào)用objc_destructInstance

6、最后調(diào)用objc_clear_deallocating,詳細(xì)過程如下：

???a.?從weak表中獲取廢棄對象的地址為鍵值的記錄

???b.?將包含在記錄中的所有附有?weak修飾符變量的地址际歼，賦值為???nil

???c.?將weak表中該記錄刪除

???d.?從引用計數(shù)表中刪除廢棄對象的地址為鍵值的記錄

拓展補(bǔ)充

weak惶翻，__unsafe_unretained, unowned 與 assign區(qū)別

__unsafe_unretained: 不會對對象進(jìn)行retain,當(dāng)對象銷毀時,會依然指向之前的內(nèi)存空間(野指針)

weak: 不會對對象進(jìn)行retain,當(dāng)對象銷毀時,會自動指向nil

assign: 實質(zhì)與__unsafe_unretained等同

unsafe_unretained也可以修飾代表簡單數(shù)據(jù)類型的property，weak也不能修飾用來代表簡單數(shù)據(jù)類型的property鹅心。

__unsafe_unretained 與 weak 比較吕粗，使用 weak 是有代價的，因為通過上面的原理可知旭愧，__weak需要檢查對象是否已經(jīng)消亡颅筋，而為了知道是否已經(jīng)消亡虐秋，自然也需要一些信息去跟蹤對象的使用情況。也正因此垃沦，__unsafe_unretained 比 __weak快,所以當(dāng)明確知道對象的生命期時客给，選擇__unsafe_unretained 會有一些性能提升，這種性能提升是很微小的肢簿。但當(dāng)很清楚的情況下靶剑，__unsafe_unretained 也是安全的，自然能快一點是一點池充。而當(dāng)情況不確定的時候桩引，應(yīng)該優(yōu)先選用 __weak 。

unowned使用在Swift中收夸，也會分 weak 和 unowned坑匠。unowned 的含義跟 __unsafe_unretained 差不多。假如很明確的知道對象的生命期卧惜，也可以選擇 unowned厘灼。