iOS weak、关联对象、dealloc实现原理

标题的逻辑

三者放在一起说的原因是,对象的weak指针与关联对象在对象的dealloc方法执行时会被自动置为nil,即对象的析构函数是weak指针与关联对象内存回收的驱动器,因此本文打算概述前两者的核心逻辑和数据结构,着重分析下dealloc的过程

weak

弱引用,顾名思义拥有访问对象能力的同时不增加对象的引用计数,在对象释放的时候运行时会将其置为nil,否则就是个野指针(unsafe_unretained关键字修饰的对象就是如此)

weak相关的数据结构有四个SideTables、SideTable、weak_table_t、weak_entry_t,他们是总分关系,整个结构是一个三级哈希表,之所以设计的这么复杂是因为SideTable不仅用于弱引用,还需要它辅助存储对象的引用计数,而weak_table_t、weak_entry_t则完全用于存储弱引用的相关信息

对象每增加一个弱引用,运行时就会调用objc_initWeak-> storeWeak方法将weak指针的地址存储到对象对应的weak_entry_t的数组中,key是对象的地址

关联对象

关联对象,顾名思义不属于对象但是可以与对象聚合起来一起完成某些任务,场景是,当对象固有属性无法完成指定功能时候,动态拓展一个关联属性用于辅助完成任务

关联对象相关的类有四个AssociationsManager、AssociationsHashMap、ObjectAssociationMap、ObjcAssociation,整个结构是一个二级哈希表,一个实例对象对应一个ObjectAssociationMap,而ObjectAssociationMap中存储着此实例对象的所有关联对象

对象每增加一个关联对象,运行时就会通过全局的AssociationsManager管理器访问到存储在静态区的哈希表,添加传入的key和value,key是对象的指针,value是ObjectAssociationMap,里面包含了对象所有关联对象的键值对

dealloc

当对象引用计数为0时,运行时会调用_objc_rootDealloc,实现如下:

- (void)dealloc {
    _objc_rootDealloc(self);
}

void

_objc_rootDealloc调用的rootDealloc方法

_objc_rootDealloc(id obj)
{
    assert(obj);

    obj->rootDealloc();
}

objc_object的rootDealloc方法实现如下

inline void
objc_object::rootDealloc()
{
    if (isTaggedPointer()) return;  // fixme necessary?

    if (fastpath(isa.nonpointer  &&  
                 !isa.weakly_referenced  &&  
                 !isa.has_assoc  &&  
                 !isa.has_cxx_dtor  &&  
                 !isa.has_sidetable_rc))
    {
        assert(!sidetable_present());
        free(this);
    } 
    else {
        object_dispose((id)this);
    }
}

细数下判断条件,fastpath封装了编译器指令,告诉编译器内部的条件大概率为真,减少调用时符号检索的跳转

对象采用了优化的isa计数方式(isa.nonpointer)
对象没有被weak引用!isa.weakly_referenced
没有关联对象!isa.has_assoc
没有自定义的C++析构方法!isa.has_cxx_dtor
没有用到sideTable来做引用计数 !isa.has_sidetable_rc

  • isa.nonpointer
    访问对象的isa会直接返回一个指向cls的指针,是iPhone 迁移到64位系统之前时结构

  • isa.nonpointer
    代表是已经优化的isa,类的信息存储在shiftcls中,64位架构都是优化过的

如果满足条件 则可直接调用free释放内存,否则会调用object_dispose函数

id 
object_dispose(id obj)
{
    if (!obj) return nil;
    // 析构obj
    objc_destructInstance(obj);
    // 释放内存
    free(obj);

    return nil;
}

析构函数的源码如下

void *objc_destructInstance(id obj) 
{
    if (obj) {
        // Read all of the flags at once for performance.
        //c++析构函数
        bool cxx = obj->hasCxxDtor();
        //关联对象
        bool assoc = obj->hasAssociatedObjects();

        // 如果有c++析构函数 则调用c++析构函数.
        if (cxx)
            object_cxxDestruct(obj);

        // 如果有关联对象则移除关联对象
        if (assoc)
            _object_remove_assocations(obj);
        // 清理引用计数以及弱引用
        obj->clearDeallocating();
    }

    return obj;
}

至此对象相关的关联对象、弱引用全部释放完毕

总结

对象的引用计数为0时会执行dealloc函数,调用栈如下:
dealloc->_objc_rootDealloc->object_dispose->objc_destructInstance
objc_destructInstance函数内部会依次调用c++析构函数object_cxxDestruct、关联对象析构函数_object_remove_assocations、弱引用析构函数clearDeallocating

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,189评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,577评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,857评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,703评论 1 276
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,705评论 5 366
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,620评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,995评论 3 396
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,656评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,898评论 1 298
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,639评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,720评论 1 330
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,395评论 4 319
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,982评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,953评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,195评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 44,907评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,472评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容