- 要实现 weak 属性，首先要搞清楚 weak 属性的特点：
weak 此特质表明该属性定义了一种“非拥有关系” (nonowning relationship)。为这种属性设置新值时，设置方法既不保留新值，也不释放旧值。此特质同 assign 类似， 然而在属性所指的对象遭到摧毁时，属性值也会清空(nil out)。
- 那么 runtime 如何实现 weak 变量的自动置nil？
runtime 对注册的类， 会进行布局，对于 weak 对象会放入一个 hash 表中。 用 weak 指向的对象内存地址作为 key，当此对象的引用计数为0的时候会 dealloc，假如 weak 指向的对象内存地址是a，那么就会以a为键， 在这个 weak 表中搜索，找到所有以a为键的 weak 对象，从而设置为 nil。
（注：在《使用runtime Associate方法关联的对象，需要在主对象dealloc的时候释放么？》一文中给出的“对象的内存销毁时间表”也提到__weak引用的解除时间。）
先看下 runtime 里源码的实现：
/**
* The internal structure stored in the weak references table.
* It maintains and stores
* a hash set of weak references pointing to an object.
* If out_of_line==0, the set is instead a small inline array.
*/
#define WEAK_INLINE_COUNT 4
struct weak_entry_t {
DisguisedPtr<objc_object> referent;
union {
struct {
weak_referrer_t *referrers;
uintptr_t out_of_line : 1;
uintptr_t num_refs : PTR_MINUS_1;
uintptr_t mask;
uintptr_t max_hash_displacement;
};
struct {
// out_of_line=0 is LSB of one of these (don't care which)
weak_referrer_t inline_referrers[WEAK_INLINE_COUNT];
};
};
};
/**
* The global weak references table. Stores object ids as keys,
* and weak_entry_t structs as their values.
*/
struct weak_table_t {
weak_entry_t *weak_entries;
size_t num_entries;
uintptr_t mask;
uintptr_t max_hash_displacement;
};
具体完整实现参照 objc/objc-weak.h 。
我们可以设计一个函数（伪代码）来表示上述机制：
objc_storeWeak(&a, b)函数：
-
objc_storeWeak函数把第二个参数--赋值对象（b）的内存地址作为键值key，将第一个参数--weak修饰的属性变量（a）的内存地址（&a）作为value，注册到 weak 表中。 - 如果第二个参数（b）为0（nil），那么把变量（a）的内存地址（&a）从weak表中删除，
- 你可以把
objc_storeWeak(&a, b)理解为：objc_storeWeak(value, key)，并且当key变nil，将value置nil。 - 在b非nil时，a和b指向同一个内存地址，在b变nil时，a变nil。此时向a发送消息不会崩溃：在Objective-C中向nil发送消息是安全的。
-
而如果a是由
assign修饰的，则： 在 b 非 nil 时，a 和 b 指向同一个内存地址，在 b 变 nil 时，a 还是指向该内存地址，变野指针。此时向 a 发送消息会产生崩溃。
下面我们将基于objc_storeWeak(&a, b)函数，使用伪代码模拟“runtime如何实现weak属性”：
// 使用伪代码模拟：runtime如何实现weak属性
// http://weibo.com/luohanchenyilong/
// https://github.com/ChenYilong
id obj1;
objc_initWeak(&obj1, obj);
/*obj引用计数变为0，变量作用域结束*/
objc_destroyWeak(&obj1);
下面对用到的两个方法objc_initWeak和objc_destroyWeak做下解释：
总体说来，作用是： 通过objc_initWeak函数初始化“附有weak修饰符的变量（obj1）”，在变量作用域结束时通过objc_destoryWeak函数释放该变量（obj1）。
下面分别介绍下方法的内部实现：
objc_initWeak函数的实现是这样的：
在将“附有weak修饰符的变量（obj1）”初始化为0（nil）后，会将“赋值对象”（obj）作为参数，调用objc_storeWeak函数。
obj1 = 0；
obj_storeWeak(&obj1, obj);
也就是说：
weak 修饰的指针默认值是 nil （在Objective-C中向nil发送消息是安全的）
然后obj_destroyWeak函数将0（nil）作为参数，调用objc_storeWeak函数。
objc_storeWeak(&obj1, 0);
前面的源代码与下列源代码相同。
// 使用伪代码模拟：runtime如何实现weak属性
// http://weibo.com/luohanchenyilong/
// https://github.com/ChenYilong
id obj1;
obj1 = 0;
objc_storeWeak(&obj1, obj);
/* ... obj的引用计数变为0，被置nil ... */
objc_storeWeak(&obj1, 0);
objc_storeWeak 函数把第二个参数--赋值对象（obj）的内存地址作为键值，将第一个参数--weak修饰的属性变量（obj1）的内存地址注册到 weak 表中。如果第二个参数（obj）为0（nil），那么把变量（obj1）的地址从 weak 表中删除，在后面的相关一题会详解。
使用伪代码是为了方便理解，下面我们“真枪实弹”地实现下：
如何让不使用weak修饰的@property，拥有weak的效果。
我们从setter方法入手：
（注意以下的 cyl_runAtDealloc 方法实现仅仅用于模拟原理，如果想用于项目中，还需要考虑更复杂的场景，想在实际项目使用的话，可以使用我写的一个小库，可以使用 CocoaPods 在项目中使用： CYLDeallocBlockExecutor ）
- (void)setObject:(NSObject *)object
{
objc_setAssociatedObject(self, "object", object, OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN);
[object cyl_runAtDealloc:^{
_object = nil;
}];
}
也就是有两个步骤：
- 在setter方法中做如下设置：
objc_setAssociatedObject(self, "object", object, OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN);
- 在属性所指的对象遭到摧毁时，属性值也会清空(nil out)。做到这点，同样要借助 runtime：
//要销毁的目标对象
id objectToBeDeallocated;
//可以理解为一个“事件”：当上面的目标对象销毁时，同时要发生的“事件”。
id objectWeWantToBeReleasedWhenThatHappens;
objc_setAssociatedObject(objectToBeDeallocted,
someUniqueKey,
objectWeWantToBeReleasedWhenThatHappens,
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN);
知道了思路，我们就开始实现 cyl_runAtDealloc 方法，实现过程分两部分：
第一部分：创建一个类，可以理解为一个“事件”：当目标对象销毁时，同时要发生的“事件”。借助 block 执行“事件”。
// .h文件
// .h文件
// http://weibo.com/luohanchenyilong/
// https://github.com/ChenYilong
// 这个类，可以理解为一个“事件”：当目标对象销毁时，同时要发生的“事件”。借助block执行“事件”。
typedef void (^voidBlock)(void);
@interface CYLBlockExecutor : NSObject
- (id)initWithBlock:(voidBlock)block;
@end
// .m文件
// .m文件
// http://weibo.com/luohanchenyilong/
// https://github.com/ChenYilong
// 这个类，可以理解为一个“事件”：当目标对象销毁时，同时要发生的“事件”。借助block执行“事件”。
#import "CYLBlockExecutor.h"
@interface CYLBlockExecutor() {
voidBlock _block;
}
@implementation CYLBlockExecutor
- (id)initWithBlock:(voidBlock)aBlock
{
self = [super init];
if (self) {
_block = [aBlock copy];
}
return self;
}
- (void)dealloc
{
_block ? _block() : nil;
}
@end
第二部分：核心代码：利用runtime实现cyl_runAtDealloc方法
// CYLNSObject+RunAtDealloc.h文件
// http://weibo.com/luohanchenyilong/
// https://github.com/ChenYilong
// 利用runtime实现cyl_runAtDealloc方法
#import "CYLBlockExecutor.h"
const void *runAtDeallocBlockKey = &runAtDeallocBlockKey;
@interface NSObject (CYLRunAtDealloc)
- (void)cyl_runAtDealloc:(voidBlock)block;
@end
// CYLNSObject+RunAtDealloc.m文件
// http://weibo.com/luohanchenyilong/
// https://github.com/ChenYilong
// 利用runtime实现cyl_runAtDealloc方法
#import "CYLNSObject+RunAtDealloc.h"
#import "CYLBlockExecutor.h"
@implementation NSObject (CYLRunAtDealloc)
- (void)cyl_runAtDealloc:(voidBlock)block
{
if (block) {
CYLBlockExecutor *executor = [[CYLBlockExecutor alloc] initWithBlock:block];
objc_setAssociatedObject(self,
runAtDeallocBlockKey,
executor,
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN);
}
}
@end
使用方法： 导入
#import "CYLNSObject+RunAtDealloc.h"
然后就可以使用了：
NSObject *foo = [[NSObject alloc] init];
[foo cyl_runAtDealloc:^{
NSLog(@"正在释放foo!");
}];
如果对 cyl_runAtDealloc 的实现原理有兴趣，可以看下我写的一个小库，可以使用 CocoaPods 在项目中使用： CYLDeallocBlockExecutor
参考博文： Fun With the Objective-C Runtime: Run Code at Deallocation of Any Object
网友评论