Swift的 内存管理

该篇主要是关于Swift的内存管理规则。

1. 引用计数

在Class的底层结构分析中,我们可以知道HeapObject由两部分组成。

struct HeapObject {
  HeapMetadata const *metadata;

  SWIFT_HEAPOBJECT_NON_OBJC_MEMBERS;
  ...
}

#define SWIFT_HEAPOBJECT_NON_OBJC_MEMBERS       \
  InlineRefCounts refCounts

不同于OC将引用计数保存在引用计数表(散列表,键为内存块地址,值为引用计数)的记录中。Swift的引用计数是存储在HeapObject,也就是实例对象中。
这个refCounts本质就是一个64位的信息。(中间忽略N多源码)
关于引用计数的规则,主要分成以下两种情况,如图我们也可以看出来区别。


2552464-20211107224906673-1014135697.png

无弱引用的情况

无弱引用的情况,引用计数的数据结构类似这样的(一人占32位,但是其中有些位是用来做其他判断):

struct InlineRefCountBits {
    var strongref: UInt32
    var unownedRef: UInt32
}
引用调试结果.png

在调试实例对象的内存结果中,我们知道0x0000000600000002就是我们的InlineRefCountBits(引用计数信息)。从最开始的引用计数结构图中,我们可以看出33 - 62位存储的是强引用数量,二进制的 11, 表示的是3,也就是有3个强引用计数。强引用计数是从0开始的,有t, t1, t2 三个变量指向创建的对象,所以对象的强引用计数为3。

那控制台里打印的0x0000000600000002中的6是怎么回事呢?

由于我们在控制台打印的是16进制,每4位为一组,第32 - 36位的 0110, 表示的是数字6,所以才会显示成0x0000000600000002,这里只是进制计算方式不同,并不是代表有6个引用计数。
由于二进制是从第33位开始存储的值是11,16进制却从32位开始存储的值是110。110 比 11向左移1位,所以就形成了2倍关系。所以我们从控制台打印出来的值,除以2,就是真实的强引用计数了。

二进制情况.png

所以说,强引用计数和无主引用计数是通过位移的方式,存储在这64位的信息当中。简单可以理解为,这64位信息主要由强引用计数和无主引用计数组成。

有弱引用的情况

有弱引用的情况,64位信息不够用了,那就需要创建新的对象来存储。
在弱引用的创建过程,会调用swift_weakInit,这个函数是由WeakReference来调用的,相当于weak字段在编译器声明过程中就自定义了一个WeakReference的对象,其目的在于管理弱引用。

struct WeakReference {
    var entry: HeapObjectSideTableEntry
}
 
struct HeapObjectSideTableEntry {
    var object: HeapObject
    var refCounts: SideTableRefCounts
}
 
struct SideTableRefCounts {
    var strongref: UInt32
    var unownedRef: UInt32
    var weakBits: UInt32
}

当使用弱引用的时候,我们会查看当前对象的SideTable是否已经创建了,如果创建了,SideTable中弱引用计数加一,如果没有创建,那么先创建,把当前对象的引用计数存在SideTable中,在把弱引用计数加一。操作完后,我们把SideTable处理过的地址赋给当前对象的引用计数。
换句话说,一旦我们使用了weak修复词,那么对象引用计数的内存里存放的不在是强引用和无主引用的个数,而是对应SideTable的地址,真正的强引用和无主引用的个数存在了SideTable中。

2. 总结

初始化(init):在第1、2位的bit上置为1,相当于初始化完0x3。(对象初始化时,引用计数传入的默认参数是强引用0,无主引用1。)
无主引用(unowned):每次使用,在第2位的bit位上加1,相当于每次加0x2。
强引用(strong):每次使用,在第33位的bit位上加1,相当于每次加0x200000000。
弱引用(weak):每次使用,会生成一张SideTable,然后把SideTable的地址右移3位,将63、64位的bit置为1,最后存入引用计数,因为最高位的两个都是1,所以显示成16进制的时候,最高位大概率位c。每次使用,在第1位的bit位上加1,相当于每次加0x1。

举个例子🌰:

class Teacher {}

var person = Teacher()

unowned var person1 = person
unowned var person2 = person
unowned var person3 = person

var person4 = person
var person5 = person
var person6 = person

weak var person7 = person
weak var person8 = person
weak var person9 = person

无弱引用的调试情况如下:

无弱引用的调试情况.png

有弱引用的调试情况如下:

有弱引用的调试情况.png

所以说,对于HeapObject来说,其refCounts有两种:

无弱引用:strongCount + unownedCount
有弱引用:object + xxx + (strongCount + unownedCount) + weakCount

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 212,029评论 6 492
  • 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 90,395评论 3 385
  • 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 157,570评论 0 348
  • 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 56,535评论 1 284
  • 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 65,650评论 6 386
  • 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 49,850评论 1 290
  • 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 39,006评论 3 408
  • 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 37,747评论 0 268
  • 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 44,207评论 1 303
  • 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 36,536评论 2 327
  • 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 38,683评论 1 341
  • 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 34,342评论 4 330
  • 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 39,964评论 3 315
  • 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 30,772评论 0 21
  • 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 32,004评论 1 266
  • 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 46,401评论 2 360
  • 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 43,566评论 2 349

推荐阅读更多精彩内容