对象回收时Weak指针自动被置为nil的实现原理

1. 前言

我们都知道Weak指针不会增加所引用对象的计数，并在引用对象被回收的时候自动被置为nil。通常用于解决循环引用问题。那么，自动被置为nil内部是如何实现的呢？

2. 内部实现 — Weak表

Runtime维护了一个Weak表，用于存储指向某个对象的所有Weak指针。Weak表其实是一个哈希表，Key是所指对象的地址，Value是Weak指针的地址（这个地址的值是所指对象的地址）的数组。

在对象被回收的时候，经过层层调用，会最终触发下面的方法将所有Weak指针的值设为nil。(具体定义在objc-weak.m中)

PRIVATE_EXTERN void 
arr_clear_deallocating(weak_table_t *weak_table, id referent) {
    {
        weak_entry_t *entry = weak_entry_for_referent(weak_table, referent);
        if (entry == NULL) {
            /// XXX shouldn't happen, but does with mismatched CF/objc
            //printf("XXX no entry for clear deallocating %p\n", referent);
            return;
        }
        // zero out references
        for (int i = 0; i < entry->referrers.num_allocated; ++i) {
            id *referrer = entry->referrers.refs[i].referrer;
            if (referrer) {
                if (*referrer == referent) {
                    *referrer = nil;
                }
                else if (*referrer) {
                    _objc_inform("__weak variable @ %p holds %p instead of %p\n", referrer, *referrer, referent);
                }
            }
        }
            
        weak_entry_remove_no_lock(weak_table, entry);
        weak_table->num_weak_refs--;
    }
}

简单来说，这个方法首先根据对象地址获取所以Weak指针地址的数组，然后遍历这个数组把其中的数据设为nil，最后把这个entry从Weak表中删除。

这里只简单说说对象回收时，Weak指针如何设为nil，至于Weak指针如何注册到Weak表中、如何维护可以参考objc-weak.m中的其它源码。从实现中可以看出，Weak指针的使用涉及到Hash表的增删改查，有一定的性能开销。