iOS 中 weak 属性的实现机理详解

iOS 中 weak 的实现代码示例 weak 属性关键字是 iOS 中一个非常重要的概念，它不会增加引用计数，但却能保证指针的安全访问，在对象释放后置为 nil，从而避免错误的内存访问。主要为了解决循环引用的问题。 在 objc 库中的 NSObject.mm、objc-weak.h 以及 objc-weak.mm 文件中，我们可以找到 weak 的实现过程。weak 的内部结构是由 Runtime 维护的， weak 表是一个hash表，key 是所指对象的指针，value 是 weak 指针的地址（这个地址的值是所指向对象的地址）数组。 weak 表是由单个自旋锁管理的散列表，用于存储指向某个对象的所有weak指针。SideTable 结构体用来管理引用计数表和weak表，并使用spinlock_lock自旋锁来防止操作表结构时可能的竞态条件。它用一个 64*128 大小的 uint8_t 静态数组作为 buffer 来保存所有的 SideTable 实例。 SideTable 结构体里面包含三个变量，第一个 spinlock_t，它是一个自旋锁，用来保证线程安全。第二个 RefcountMap，是引用计数表，每个对象的引用计数保存在全局的引用计数表中，一个对象地址对应一个引用计数。第三个就是 weak 表，所有的 weak 变量会被加入到全局的 weak 表中，表的 key 是 weak 修饰的变量指向的对象，value 值就是 weak 修饰的变量。 weak_table_t 结构体是 weak 表的具体实现，里面包含三个变量，第一个 weak_entry_t* weak_entries，用于保存所有指向指定对象的 weak 指针。第二个 size_t num_entries，用于存储空间，即 entries 的数目。第三个 uintptr_t mask，用于参与判断引用计数辅助量。第四个 uintptr_t max_hash_displacement，用于 hashkey 最大偏移量。 在 weak 表中，每个对象的 weak 指针都被保存在 weak_entry_t 结构体中，里面包含三个变量，第一个 uintptr_t location，用于存储 weak 指针的地址。第二个 uintptr_t value，用于存储 weak 指针的值。第三个 uintptr_t hash，用于存储 weak 指针的 hash 值。 weak 表的实现过程可以分为三个步骤：首先，创建 weak 表的实例，并将其加入到全局的 weak 表中。其次，weak 表中每个对象的 weak 指针都被保存在 weak_entry_t 结构体中。最后，weak 表使用 hash 函数来快速查找 weak 指针。 在使用 weak 属性关键字时，需要注意 weak 指针的生命周期。在对象释放后，weak 指针会被置为 nil，从而避免错误的内存访问。但是，weak 指针的生命周期是由 Runtime 维护的，开发者无需手动管理 weak 指针的生命周期。 weak 属性关键字是 iOS 中一个非常重要的概念，它能够保证指针的安全访问，并避免错误的内存访问。但是，weak 指针的生命周期是由 Runtime 维护的，开发者需要了解 weak 的实现过程，以便更好地使用 weak 属性关键字。