iOS底层原理|iOS底层原理 - 内存管理之 weak iOS底层原理-内存管理之weak

面试题引发的思考： Q: ARC都帮我们做了什么？

ARC是 LLVM编译器和 Runtime系统相互协作的一个结果。

Q: 谈一谈weak指针的实现原理。

利用哈希表weak_table 对 weak指针与被指向的对象进行标记、关联；
当对象销毁释放内存时，通过标记对 weak指针地址进行查找，把 weak指针逐个置为nil。

Q: 指针类型的区别？

__strong：对对象进行retain；
__weak：不会对对象进行retain，当对象销毁时，会自动指向nil；
__unsafe_unretained：不会对对象进行retain，当对象销毁时，依然指向之前的内存空间(野指针)。

1. 案例分析
(1) 案例一

// TODO: -----------------Person类----------------- @interface Person : NSObject @end@implementation Person - (void)dealloc { NSLog(@"%s", __func__); } @end// TODO: -----------------ViewController类----------------- - (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; NSLog(@"begin"); { // 强指针person 指向 Person对象 Person *person = [[Person alloc] init]; } NSLog(@"end"); }// 打印结果 Demo[1234:567890] begin Demo[1234:567890] -[Person dealloc] Demo[1234:567890] end

由以上代码可知：
强指针person是大括号内部局部变量，大括号执行结束后person会被销毁，此时没有指针指向Person对象，Person对象会被释放，打印结果可以验证。
(2) 案例二

// TODO: -----------------ViewController类----------------- - (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; // 强指针 __strong Person *person1; NSLog(@"begin"); { Person *person = [[Person alloc] init]; // 强指针person1 指向 Person的对象 person1 = person; } NSLog(@"end - %@", person1); }// 打印结果 Demo[1234:567890] begin Demo[1234:567890] end - Demo[1234:567890] -[Person dealloc]

由以上代码可知：
强指针person1指向Person的对象，viewDidLoad执行结束后以后person1才会销毁，此时没有指针指向Person对象，Person对象会被释放，打印结果可以验证。
(3) 案例三

// TODO: -----------------ViewController类----------------- - (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; // 弱指针 __weak Person *person2; NSLog(@"begin"); { Person *person = [[Person alloc] init]; person2 = person; } NSLog(@"end - %@", person2); }// 打印结果 Demo[1234:567890] begin Demo[1234:567890] -[Person dealloc] Demo[1234:567890] end - (null)

由以上代码可知：
弱指针person2指向Person的对象，大括号执行结束后person会被销毁，此时没有指针指向Person对象，Person对象会被释放，打印结果可以验证。
还可以发现：弱指针指向的对象销毁，弱指针的值会自动清空，所以person2打印结果为null。
(4) 案例四

// TODO: -----------------ViewController类----------------- - (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; // 不安全弱指针 - 野指针 __unsafe_unretained Person *person3; NSLog(@"begin"); { Person *person = [[Person alloc] init]; person3 = person; } NSLog(@"end - %@", person3); }// 打印结果 Demo[1234:567890] begin Demo[1234:567890] -[Person dealloc] Demo[1234:567890] Thread 1: EXC_BAD_ACCESS (code=EXC_I386_GPFLT)

由以上代码可知：
不安全弱指针person3指向Person的对象，大括号执行结束后person会被销毁，此时没有指针指向Person对象，Person对象会被释放，打印结果可以验证。
还可以发现：不安全弱指针指向的对象销毁，不安全弱指针依然指向之前的内存空间，所以person3会导致坏地址访问。
(5) 总结

__strong：对对象进行retain；

__weak：不会对对象进行retain，当对象销毁时，会自动指向nil；

__unsafe_unretained：不会对对象进行retain，当对象销毁时，依然指向之前的内存空间(野指针)。

2. 源码分析
(1) dealloc方法由OC源码查找dealloc方法：

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dealloc函数分析由OC源码可知：

【iOS底层原理|iOS底层原理 - 内存管理之 weak】调用dealloc方法，会清除成员变量，移除关联对象，并将指向当前对象的弱指针置为nil。

(2) 弱指针置为nil的具体操作由iOS底层原理 - 探寻Runtime本质（一）可知：

isa的结构中的信息has_sidetable_rc作用为：

判断引用计数器是否过大无法存储在isa中；如果为1，那么引用计数会存储在一个叫SideTable的类的属性中。

属性SideTable结构如下：

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SideTable结构接下来跳到clearDeallocating方法，查看如何将指向当前对象的弱指针置为nil：

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弱指针处理由OC源码可知：

当一个对象object被weak指针指向时，这个weak指针会以object作为key，被存储到sideTable类的weak_table这个散列表上对应的一个weak指针数组里面。

当一个对象object的dealloc方法被调用时，Runtime会以object为key，从sideTable的weak_table散列表中，找出对应的weak指针列表，然后将里面的weak指针逐个置为nil。