Swift5.1—自动引用计数

Swift 使用自动引用计数（ARC）机制来跟踪和管理你的应用程序的内存。通常情况下，Swift 内存管理机制会一直起作用，你无须自己来考虑内存的管理。ARC 会在类的实例不再被使用时，自动释放其占用的内存。

然而在少数情况下，为了能帮助你管理内存，ARC 需要更多的，代码之间关系的信息。本章描述了这些情况，并且为你示范怎样才能使 ARC 来管理你的应用程序的所有内存。在 Swift 使用 ARC 与在 Obejctive-C 中使用 ARC 非常类似，具体请参考 过渡到 ARC 的发布说明。

注意

引用计数仅仅应用于类的实例。结构体和枚举类型是值类型，不是引用类型，也不是通过引用的方式存储和传递。

自动引用计数的工作机制

每当你创建一个新的类实例时，ARC 会分配一块内存来储存该实例的信息。内存中会包含实例的类型信息，以及这个实例所关联的任何存储属性的值。

此外，当实例不再被使用时，ARC 释放实例所占用的内存，并让释放的内存能挪作他用。这确保了不再被使用的实例，不会一直占用内存空间。

然而，当 ARC 回收并释放了正在被使用中的实例后，该实例的属性和方法将不能再被访问和调用。实际上，如果你试图访问这个实例，你的应用程序很可能会崩溃。

为了确保使用中的实例不会被销毁，ARC 会跟踪和计算每一个实例正在被多少属性，常量和变量所引用。哪怕实例的引用数为 1，ARC 都不会销毁这个实例。

为了使上述成为可能，无论你将实例赋值给属性、常量或变量，它们都会创建此实例的强引用。之所以称之为“强”引用，是因为它会将实例牢牢地保持住，只要强引用还在，实例是不允许被销毁的。

自动引用计数实践

下面的例子展示了自动引用计数的工作机制。例子以一个简单的 Person 类开始，并定义了一个叫 name 的常量属性：

class Person {
    let name: String
    init(name: String) {
        self.name = name
        print("\(name) is being initialized")
    }
    deinit {
        print("\(name) is being deinitialized")
    }
}

Person 类有一个构造器，此构造器给实例的 name 属性赋值，并打印一条消息以表明初始化过程生效。Person 类也拥有一个析构器，这个析构器会在实例被销毁时打印一条消息。

接下来的代码片段定义了三个类型为 Person? 的变量，按照代码片段中的顺序，为新的 Person 实例建立多个引用。由于这些变量是被定义为可选类型（Person?，而不是 Person），它们的值会被自动初始化为 nil，目前还不会引用到 Person 类的实例。

var reference1: Person?
var reference2: Person?
var reference3: Person?

现在你可以创建 Person 类的新实例，并且将它赋值给三个变量中的一个：

reference1 = Person(name: "John Appleseed")
// 打印“John Appleseed is being initialized”

应当注意到当你调用 Person 类的构造器的时候，"John Appleseed is being initialized" 会被打印出来。由此可以确定构造器被执行。

由于 Person 类的新实例被赋值给了 reference1 变量，所以 reference1 到 Person 类的新实例之间建立了一个强引用。正是因为这一个强引用，ARC 会保证 Person 实例被保持在内存中不被销毁。

如果你将同一个 Person 实例也赋值给其他两个变量，该实例又会多出两个强引用：

reference2 = reference1
reference3 = reference1

现在这一个 Person 实例已经有三个强引用了。

如果你通过给其中两个变量赋值 nil 的方式断开两个强引用（包括最先的那个强引用），只留下一个强引用，Person 实例不会被销毁：

reference1 = nil
reference2 = nil

在你清楚地表明不再使用这个 Person 实例时，即第三个也就是最后一个强引用被断开时，ARC 会销毁它：

reference3 = nil
// 打印“John Appleseed is being deinitialized”