iOS weak 原理

一、weak 基本用法
weak 是弱引用，用 weak 来修饰、描述所引用对象的计数器并不会增加，而且 weak 会在引用对象被释放的时候自动置为 nil，这也就避免了野指针访问坏内存而引起奔溃的情况，另外 weak 也可以解决循环引用。

拓展：为什么修饰代理使用 weak 而不是用 assign？

assign 可用来修饰基本数据类型，也可修饰 OC 的对象，但如果用 assign 修饰对象类型指向的是一个强指针，当指向的这个指针释放之后，它仍指向这块内存，必须要手动给置为 nil，否则会产生野指针，如果还通过此指针操作那块内存，会导致 EXC_BAD_ACCESS 错误，调用了已经被释放的内存空间；而 weak 只能用来修饰 OC 对象，而且相比 assign 比较安全，如果指向的对象消失了，那么它会自动置为 nil，不会导致野指针

二、weak 原理概括

weak 表其实是一个哈希表，key 是所指对象的指针，value 是 weak 指针的地址数组。（value 是数组的原因是：因为一个对象可能被多个弱引用指针指向）

Runtime 维护了一张 weak 表，用来存储某个对象的所有的 weak 指针。

weak 原理实现过程三步骤

初始化开始时，会调用 objc_initWeak 函数，初始化新的 weak 指针指向对象的地址。

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然后 objc_initWeak 函数里面会调用 objc_storeWeak() 函数，objc_storeWeak() 函数的作用是用来更新指针的指向，创建弱引用表。 image.jpeg image.png

在最后会调用 clearDeallocating 函数。而clearDeallocating 函数首先根据对象的地址获取 weak 指针地址的数组，然后紧接着遍历这个数组，将其中的数组开始置为 nil，把这个 entry 从 weak 表中删除，最后一步清理对象的记录。

初始化开始时，会调用 objc_initWeak 函数，初始化新的 weak 指针指向对象的地址。当我们初始化 weak 变量时，runtime 会调用 NSObject.mm 中的 objc_initWeak，而 objc_initWeak 函数里面的实现如下：

id objc_initWeak(id *location, id newObj) {
// 查看对象实例是否有效,无效对象直接导致指针释放
    if (!newObj) {
        *location = nil;
        return nil;
    }
    // 这里传递了三个 Bool 数值
    // 使用 template 进行常量参数传递是为了优化性能
    return storeWeakfalse/*old*/, true/*new*/, true/*crash*/>
    (location, (objc_object*)newObj);
}

通过上面代码可以看出，objc_initWeak（）函数首先判断指针指向的类对象是否有效，无效，直接返回；否则通过 storeWeak（） 被注册为一个指向 value 的 _weak 对象

objc_initWeak 函数里面会调用 objc_storeWeak() 函数，objc_storeWeak() 函数的作用是用来更新指针的指向，创建弱引用表。

在最后会调用 clearDeallocating 函数。而 clearDeallocating 函数首先根据对象的地址获取 weak 指针地址的数组，然后紧接着遍历这个数组，将其中的数组开始置为 nil，把这个 entry 从 weak 表中删除，最后一步清理对象的记录。

问：当 weak 指向的对象被释放时，如何让 weak 指针置为 nil 的呢？
答：

调用 objc_release
因为对象的引用计数为0，所以执行 dealloc
在 dealloc 中，调用了 _objc_rootDealloc 函数
在 _objc_rootDealloc 中，调用了 object_dispose 函数
调用 objc_destructInstance
最后调用 objc_clear_deallocating,详细过程如下：
a. 从 weak 表中获取废弃对象的地址为键值的记录
b. 将包含在记录中的所有附有 weak 修饰符变量的地址，赋值为 nil
c. 将 weak 表中该记录删除
d. 从引用计数表中删除废弃对象的地址为键值的记录