IOS之Core Foundation框架和Cocoa Fou

Objective-C 对象和 Core Foundation 对象 是两种类型,在非ARC情况下,可以互相转换(使用标准C类型来转换)
在ARC下,(Core Foundation不支持ARC)用 __bridge 或者 __bridge_retained 来转型，
其差别就是变更对象的所有权。
Core Foundation框架 (CoreFoundation.framework) 是一组C语言接口，它们为iOS应用程序提供基本数据管理和服务功能。下面列举该框架支持进行管理的数据以及可提供的服务：
群体数据类型 (数组、集合等)
程序包
字符串管理
日期和时间管理
原始数据块管理
偏好管理
URL及数据流操作
线程和RunLoop
端口和soket通讯
<pre>
__bridge关键字
id obj = [[NSObject alloc] init];

void *p = (__bridge void *)obj;

id o = (__bridge id)p;

bridge_retained
__bridge_transfer关键字
先来看使用 __bridge_retained 关键字的例子程序：

id obj = [[NSObject alloc] init];

void *p = (__bridge_retained void *)obj;
从名字上我们应该能理解其意义：类型被转换时，其对象的所有权也将被变换后变量所持有。如果不是ARC代码，类似下面的实现：

id obj = [[NSObject alloc] init];

void *p = obj;
[(id)p retain];
可以用一个实际的例子验证，对象所有权是否被持有。

void *p = 0;

{
id obj = [[NSObject alloc] init];
p = (__bridge_retained void *)obj;
}

NSLog(@"class=%@", [(__bridge id)p class]);
出了大括号的范围后，p 仍然指向一个有效的实体。说明他拥有该对象的所有权，该对象没有因为出其定义范围而被销毁。
_bridge_transfer
如果ARC无效的时候，我们可能需要写下面的代码。

// p 变量原先持有对象的所有权
id obj = (id)p;
[obj retain];
[(id)p release];
那么ARC有效后，我们可以用下面的代码来替换：

// p 变量原先持有对象的所有权
id obj = (__bridge_transfer id)p;
可以看出来，__bridge_retained 是编译器替我们做了 retain 操作，而 __bridge_transfer 是替我们做了 release1
所有权被转移的同时，被转换变量将失去对象的所有权。当Core Foundation对象类型向Objective-C对象类型转换的时候，会经常用到 __bridge_transfer 关键字。
</pre>

Toll-Free bridged

<pre>
在iOS世界，主要有两种对象：Objective-C 对象和 Core Foundation 对象0。Core Foundation 对象主要是有C语言实现的 Core Foundation Framework 的对象，其中也有对象引用计数的概念，只是不是 Cocoa Framework::Foundation Framework 的 retain/release，而是自身的 CFRetain/CFRelease 接口。

这两种对象间可以互相转换和操作，不使用ARC的时候，单纯的用C原因的类型转换，不需要消耗CPU的资源，所以叫做 Toll-Free bridged。比如 NSArray和CFArrayRef, NSString和CFStringRef，他们虽然属于不同的 Framework，但是具有相同的对象结构，所以可以用标准C的类型转换。

比如不使用ARC时，我们用下面的代码：

NSString *string = [NSString stringWithFormat:...];
CFStringRef cfString = (CFStringRef)string;
同样，Core Foundation类型向Objective-C类型转换时，也是简单地用标准C的类型转换即可。

但是在ARC有效的情况下，将出现类似下面的编译错误：

Cast of Objective-C pointer type ‘NSString *’ to C pointer type ‘CFStringRef’ (aka ‘const struct __CFString *’) requires a bridged cast
Use __bridge to convert directly (no change in ownership)
Use __bridge_retained to make an ARC object available as a +1 ‘CFStringRef’ (aka ‘const struct __CFString *’)

错误中已经提示了我们需要怎样做：用 __bridge 或者 __bridge_retained 来转型，其差别就是变更对象的所有权。

正因为Objective-C是ARC管理的对象，而Core Foundation不是ARC管理的对象，所以才要特意这样转换，这与id类型向void*转换是一个概念。也就是说，当这两种类型（有ARC管理，没有ARC管理）在转换时，需要告诉编译器怎样处理对象的所有权。

上面的例子，使用 __bridge/__bridge_retained 后的代码如下：

NSString *string = [NSString stringWithFormat:...];
CFStringRef cfString = (__bridge CFStringRef)string;
只是单纯地执行了类型转换，没有进行所有权的转移，也就是说，当string对象被释放的时候，cfString也不能被使用了。

NSString *string = [NSString stringWithFormat:...];
CFStringRef cfString = (__bridge_retained CFStringRef)string;
...
CFRelease(cfString); // 由于Core Foundation的对象不属于ARC的管理范畴，所以需要自己release
使用 __bridge_retained 可以通过转换目标处（cfString）的 retain 处理，来使所有权转移。即使 string 变量被释放，cfString 还是可以使用具体的对象。只是有一点，由于Core Foundation的对象不属于ARC的管理范畴，所以需要自己release。

实际上，Core Foundation 内部，为了实现Core Foundation对象类型与Objective-C对象类型的相互转换，提供了下面的函数。

CFTypeRef CFBridgingRetain(id X) {
return (__bridge_retained CFTypeRef)X;
}

id CFBridgingRelease(CFTypeRef X) {
return (__bridge_transfer id)X;
}
所以，可以用 CFBridgingRetain 替代 __bridge_retained 关键字：

NSString *string = [NSString stringWithFormat:...];
CFStringRef cfString = CFBridgingRetain(string);
...
CFRelease(cfString); // 由于Core Foundation不在ARC管理范围内，所以需要主动release。
__bridge_transfer
所有权被转移的同时，被转换变量将失去对象的所有权。当Core Foundation对象类型向Objective-C对象类型转换的时候，会经常用到 __bridge_transfer 关键字。

CFStringRef cfString = CFStringCreate...();
NSString *string = (__bridge_transfer NSString *)cfString;

// CFRelease(cfString); 因为已经用 __bridge_transfer 转移了对象的所有权，所以不需要调用 release
同样，我们可以使用 CFBridgingRelease() 来代替 __bridge_transfer 关键字。

CFStringRef cfString = CFStringCreate...();
NSString *string = CFBridgingRelease(cfString);
总结
由上面的学习我们了解到 ARC 中类型转换的用法，那么我们实际使用中按照怎样的原则或者方法来区分使用呢，下面我总结了几点关键要素。

明确被转换类型是否是 ARC 管理的对象
Core Foundation 对象类型不在 ARC 管理范畴内
Cocoa Framework::Foundation 对象类型（即一般使用到的Objectie-C对象类型）在 ARC 的管理范畴内
如果不在 ARC 管理范畴内的对象，那么要清楚 release 的责任应该是谁
各种对象的生命周期是怎样的

1. 声明 id obj 的时候，其实是缺省的申明了一个 __strong 修饰的变量，所以编译器自动地加入了 retain 的处理，所以说 __bridge_transfer 关键字只为我们做了 release 处理。

</pre>
Objective-C指针与CoreFoundation指针之间的转换】

ARC仅管理Objective-C指针（retain、release、autorelease），不管理CoreFoundation指针，CF指针由人工管理，手动的CFRetain和CFRelease来管理，注，CF中没有autorelease。

CocoaFoundation指针与CoreFoundation指针转换，需要考虑的是所指向对象所有权的归属。ARC提供了3个修饰符来管理。

1. __bridge，什么也不做，仅仅是转换。此种情况下：

i). 从Cocoa转换到Core，需要人工CFRetain，否则，Cocoa指针释放后， 传出去的指针则无效。

ii). 从Core转换到Cocoa，需要人工CFRelease，否则，Cocoa指针释放后，对象引用计数仍为1，不会被销毁。

2. __bridge_retained，转换后自动调用CFRetain，即帮助自动解决上述i的情形。

2. __bridge_transfer，转换后自动调用CFRelease，即帮助自动解决上述ii的情形。

苹果官方文档