swift引用計(jì)數(shù)：
-
swift對象都是以HeapObject為模板創(chuàng)建，其中HeapObject的模板中第二個元素，是refCount引用計(jì)數(shù)屬性，該屬性記錄了strong(強(qiáng)引用計(jì)數(shù))和unowned(弱引用計(jì)數(shù))等信息。 -
weak修飾的對象，會另外生成WeakReference對象，內(nèi)部HeapObjectSideTableEntry散列表類- - 在原heapObject類的基礎(chǔ)上，重新記錄了refCount（管理strong和unowned引用計(jì)數(shù)）并新增了weakBits弱引用計(jì)數(shù)。
swift與OC強(qiáng)引用計(jì)數(shù)對比
OC中創(chuàng)建實(shí)例對象時(shí)為0
swift中創(chuàng)建實(shí)例對象時(shí)默認(rèn)為1
1. Swift三大引用計(jì)數(shù)(strong、unowned、weak)
- 不管是哪種引用，持有的都是原對象（從p到p5內(nèi)存地址可以看出）
- 在每一行執(zhí)行完后，x/4g打印p對象內(nèi)存信息，在第二個地址上，可以清晰感受到，
強(qiáng)引用和無主引用的引用計(jì)數(shù)在有規(guī)律的增加，而弱引用卻沒有變化。
refCount內(nèi)存布局
isImmortal（0）
UnownedRefCount（1-31）： unowned的引用計(jì)數(shù)
isDeinitingMask（32）：是否進(jìn)行釋放操作
StrongExtraRefCount（33-62）： 強(qiáng)引用計(jì)數(shù)
UseSlowRC（63）
重點(diǎn)關(guān)注UnownedRefCount和StrongExtraRefCount
總結(jié)
對于HeapObject來說，其refCounts有兩種：
- 無弱引用：
strongCount+unownedCount - 有弱引用：
object+xxx+（strongCount + unownedCount）+weakCount
HeapObject {
InlineRefCountBit {strong count + unowned count }
HeapObjectSideTableEntry{
HeapObject *object
xxx
strong Count + unowned Count（uint64_t）//64位
weak count（uint32_t)//32位
}
}
弱引用
- 我們知道
swift是使用ARC（自動引用計(jì)數(shù)管理）的。如果產(chǎn)生循環(huán)引用，我們必須有弱引用機(jī)制去打破循環(huán)。
swift中的
弱引用，使用weak修飾。與OC不同的是：
OC:
弱引用計(jì)數(shù)是存放在全局維護(hù)的散列表中，isa中會記錄是否使用了散列表。
在引用計(jì)數(shù)為0時(shí)，自動觸發(fā)dealloc,會檢查并清空當(dāng)前對象的散列表計(jì)數(shù)。
swift:
弱引用計(jì)數(shù)也是存放在散列表中，但這個散列表不是全局的。* 如果對象`沒有`使用`weak`弱引用，就是單純的`HeapObject`對象，`沒有散列表`。 * 如果使用`weak`弱引用，會變?yōu)閌WeakReference`對象。這是一個`Optionl(可空對象)`。其結(jié)構(gòu)中自帶`散列表計(jì)數(shù)`區(qū)域。 但`swift`的`散列表`與`refCount`無關(guān)聯(lián)。當(dāng)`強(qiáng)引用計(jì)數(shù)`為`0`時(shí)，不會觸發(fā)`散列表`的清空。而是在`下次訪問`發(fā)現(xiàn)`當(dāng)前對象不存在（為nil）`時(shí)，會清空`散列表計(jì)數(shù)`。
下面，我們通過案例和源碼來分析swift的弱引用： WeakReference對象和內(nèi)存結(jié)構(gòu)
案例：
- 可以發(fā)現(xiàn)：
weak修飾前，p對象是HeapObject類型，可從refCount中看出強(qiáng)引用計(jì)數(shù)和無主引用計(jì)數(shù)。
weak修飾后，p對象的類型變了image
- 可以看到
weak修飾的p1對象，變成了optinal可選值。
（不難理解，weak修飾的對象，不會改變原對象的引用計(jì)數(shù)，只是多一層可空的狀態(tài)）image
斷點(diǎn)，匯編可以看到swift_weakInit初始化，swift_weakDestroy釋放。image
常規(guī)對象與弱引用對象區(qū)別：image
2. 內(nèi)存管理 - 循環(huán)引用
主要是研究閉包捕獲外部變量，以下面代碼為例
var age = 10
let clourse = {
age += 1
}
clourse()
print(age)
<!--打印結(jié)果-->
11
從輸出結(jié)果中可以看出：閉包內(nèi)部對變量的修改將會改變外部原始變量的值,主要原因是閉包會捕獲外部變量，這個與OC中的block是一致的
- 定義一個類，在test函數(shù)作用域消失后，會執(zhí)行init
class CJLTeacher {
var age = 18
//反初始化器（當(dāng)前實(shí)例對象即將被回收）
deinit {
print("CJLTeacher deinit")
}
}
func test(){
var t = CJLTeacher()
}
test()
<!--打印結(jié)果-->
CJLTeacher deinit
- 修改例子，通過閉包修改其屬性值
class CJLTeacher {
var age = 18
//反初始化器（當(dāng)前實(shí)例對象即將被回收）
deinit {
print("CJLTeacher deinit")
}
}
var t = CJLTeacher()
let clourse = {
t.age += 1
}
clourse()
<!--打印結(jié)果-->
11
- 【修改1】將上面例子修改為如下，其中閉包是否對t有強(qiáng)引用？
class CJLTeacher {
var age = 18
deinit {
print("CJLTeacher deinit")
}
}
func test(){
var t = CJLTeacher()
let clourse = {
t.age += 1
}
clourse()
}
test()
<!--運(yùn)行結(jié)果-->
CJLTeacher deinit
運(yùn)行結(jié)果發(fā)現(xiàn)，閉包對 t 并沒有強(qiáng)引用
- 【修改2】繼續(xù)修改例子為如下，是否有強(qiáng)引用？
class CJLTeacher {
var age = 18
var completionBlock: (() ->())?
deinit {
print("CJLTeacher deinit")
}
}
func test(){
var t = CJLTeacher()
t.completionBlock = {
t.age += 1
}
}
test()
從運(yùn)行結(jié)果發(fā)現(xiàn)，沒有執(zhí)行deinit方法，即沒有打印CJLTeacher deinit，所以這里有循環(huán)引用
循環(huán)引用解決方法
有兩種方式可以解決swift中的循環(huán)引用
- 【方式一】使用
weak修飾閉包傳入的參數(shù)，其中參數(shù)的類型是optional
func test(){
var t = CJLTeacher()
t.completionBlock = { [weak t] in
t?.age += 1
}
}
- 【方式二】使用
unowned修飾閉包參數(shù)，與weak的區(qū)別在于unowned不允許被設(shè)置為nil，即總是假定有值的
func test(){
var t = CJLTeacher()
t.completionBlock = { [unowned t] in
t.age += 1
}
}
捕獲列表
[weak t] / [unowned t]在swift中被稱為捕獲列表定義在參數(shù)列表之前
【書寫方式】捕獲列表被寫成用逗號括起來的表達(dá)式列表，并用方括號括起來
如果使用捕獲列表，則即使省略參數(shù)名稱、參數(shù)類型和返回類型，也必須使用
in關(guān)鍵字[weak t]就是取t的弱引用對象 類似weakself
請問下面代碼的clourse()調(diào)用后，輸出的結(jié)果是什么？
func test(){
var age = 0
var height = 0.0
//將變量age用來初始化捕獲列表中的常量age，即將0給了閉包中的age（值拷貝）
let clourse = {[age] in
print(age)
print(height)
}
age = 10
height = 1.85
clourse()
}
<!--打印結(jié)果-->
0
1.85
所以從結(jié)果中可以得出：對于捕獲列表中的每個常量，閉包會利用周圍范圍內(nèi)具有相同名稱的常量/變量，來初始化捕獲列表中定義的常量。有以下幾點(diǎn)說明：
捕獲列表中的常量是
值拷貝，而不是引用捕獲列表中的常量的相當(dāng)于復(fù)制了變量age的值
捕獲列表中的常量是只讀的，即不可修改
3、 swift中Runtime探索
請問下面代碼，會打印方法和屬性嗎？
class CJLTeacher {
var age: Int = 18
func teach(){
print("teach")
}
}
let t = CJLTeacher()
func test(){
var methodCount: UInt32 = 0
let methodList = class_copyMethodList(CJLTeacher.self, &methodCount)
for i in 0..<numericCast(methodCount) {
if let method = methodList?[I]{
let methodName = method_getName(method)
print("方法列表：\(methodName)")
}else{
print("not found method")
}
}
var count: UInt32 = 0
let proList = class_copyPropertyList(CJLTeacher.self, &count)
for i in 0..<numericCast(count) {
if let property = proList?[I]{
let propertyName = property_getName(property)
print("屬性成員屬性:\(property)")
}else{
print("沒有找到你要的屬性")
}
}
print("test run")
}
test()
運(yùn)行結(jié)果如下，發(fā)現(xiàn)并沒有打印方法和屬性
-
【嘗試1】如果給屬性 和 方法 都加上 @objc，可以打印嗎？
image從運(yùn)行結(jié)果看，是可以打印，但是由于類并沒有暴露給OC，所以O(shè)C是無法使用的，這樣做是沒有意義的
-
【嘗試2】如果swift的類
繼承NSObject，沒有@objc修飾屬性和方法，是否可以打印全部屬性+方法？image從結(jié)果發(fā)現(xiàn)獲取的只有
init方法，主要是因?yàn)樵?swift.h文件中暴露出來的只有init方法 -
如果想讓OC能使用，必須類
繼承NSObject+@objc修飾屬性、方法image -
如果
去掉@objc修飾屬性，將方法改成dynamic修飾，是否可以打印方法？image從結(jié)果可以看出，依舊不能被OC獲取到，需要修改為
@objc dynamic修飾image
結(jié)論
對于純swift類來說，沒有
動態(tài)特性dynamic（因?yàn)?code>swift是靜態(tài)語言），方法和屬性不加任何修飾符的情況下，已經(jīng)不具備runtime特性，此時(shí)的方法調(diào)度，依舊是函數(shù)表調(diào)度即V_Table調(diào)度對于純swift類，方法和屬性添加
@objc標(biāo)識的情況下，可以通過runtime API獲取到，但是在OC中是無法進(jìn)行調(diào)度的，原因是因?yàn)?code>swift.h文件中沒有swift類的聲明對于
繼承自NSObject類來說，如果想要動態(tài)的獲取當(dāng)前屬性+方法，必須在其聲明前添加@objc關(guān)鍵字，如果想要使用方法交換，還必須在屬性+方法前添加dynamic關(guān)鍵字，否則當(dāng)前屬性+方法只是暴露給OC使用，而不具備任何動態(tài)特性
objc源碼驗(yàn)證
（由于xcode12.2暫時(shí)無法運(yùn)行objc源碼，下列驗(yàn)證圖片僅供參考）
-
進(jìn)入
class_copyMethodList源碼,斷住，查看此時(shí)的cls，其中data()存儲類的信息image -
進(jìn)入
data，打印bits、superclassimage從這里可以得出
swift中有默認(rèn)基類，即_SwiftObject -
打印methods
image swift源碼中搜索
_SwiftObject，繼承自NSObject，在內(nèi)存結(jié)構(gòu)上與OC基本類似的
#if __has_attribute(objc_root_class)
__attribute__((__objc_root_class__))
#endif
SWIFT_RUNTIME_EXPORT @interface SwiftObject<NSObject> {
@private
Class isa;
//refCounts
SWIFT_HEAPOBJECT_NON_OBJC_MEMBERS;
}
-
在swift類的結(jié)構(gòu)中，其中
TargetAnyClassMetadata繼承自TargetHeapMetaData，其中只有一個屬性kind，TargetAnyClassMetadata有四個屬性：isa、superclass、cacheData、data即bitsimage所以swift為了保留和OC交互，其在底層存儲的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上和OC是一致的
objc源碼中搜索
swift_class_t，繼承自objc_class，保留了OC模板類的4個屬性，其次才是自己的屬性
struct swift_class_t : objc_class {
uint32_t flags;
uint32_t instanceAddressOffset;
uint32_t instanceSize;
uint16_t instanceAlignMask;
uint16_t reserved;
uint32_t classSize;
uint32_t classAddressOffset;
void *description;
// ...
void *baseAddress() {
return (void *)((uint8_t *)this - classAddressOffset);
}
};
問題：為什么繼承NSObject？：必須通過NSObject聲明，來幫助編譯器判斷，當(dāng)前類是一個和OC交互的類
4、元類型、AnyClass、Self
AnyObject
-
AnyObject：代表任意類的instance、類的類型、僅類遵守的協(xié)議
class CJLTeacher: NSObject {
var age: Int = 18
}
var t = CJLTeacher()
//此時(shí)代表的就是當(dāng)前CJLTeacher的實(shí)例對象
var t1: AnyObject = t
//此時(shí)代表的是CJLTeacher這個類的類型
var t2: AnyObject = CJLTeacher.self
//繼承自AnyObject，表示JSONMap協(xié)議只有類才可以遵守
protocol JSONMap: AnyObject { }
例如如果是結(jié)構(gòu)體遵守協(xié)議，會報(bào)錯
需要將struct修改成class
//繼承自AnyObject，表示JSONMap協(xié)議只有類才可以遵守
protocol JSONMap: AnyObject {
}
class CJLJSONMap: JSONMap {
}
Any
-
Any：代表任意類型，包括 function類型 或者Optional類型,可以理解為AnyObject是Any的子集
//如果使用AnyObject會報(bào)錯，而Any不會
var array: [Any] = [1, "cjl", "", true]
AnyClass
-
AnyClass：代表任意實(shí)例的類型，類型是AnyObject.Type- 查看定義,是
public typealias AnyClass = AnyObject.Type
- 查看定義,是
T.self & T.Type
-
T.self：如果T是
實(shí)例對象，返回的就是它本身如果
T是類，那么返回的是MetaData
T.Type：一種類型，T.self是T.Type類型
//此時(shí)的self類型是 CJLTeacher.Type
var t = CJLTeacher.self
打印結(jié)果如下
- 查看t1、t2存儲的是什么？
var t = CJLTeacher()
//實(shí)例對象地址：實(shí)例對象.self 返回實(shí)例對象本身
var t1 = t.self
//存儲metadata元類型
var t2 = CJLTeacher.self
type(of:)
-
type(of:)：用來獲取一個值的動態(tài)類型
<!--demo1-->
var age = 10 as NSNumber
print(type(of: age))
<!--打印結(jié)果-->
__NSCFNumber
<!--demo2-->
//value - static type 靜態(tài)類型：編譯時(shí)期確定好的
//type(of:) - dynamic type：Int
var age = 10
//value的靜態(tài)類型就是Any
func test(_ value: Any){
print(type(of: value))
}
test(age)
<!--打印結(jié)果-->
Int
實(shí)踐
demo1
請問下面這段代碼的打印結(jié)果是什么？
class CJLTeacher{
var age = 18
var double = 1.85
func teach(){
print("LGTeacher teach")
}
}
class CJLPartTimeTeacher: CJLTeacher {
override func teach() {
print("CJLPartTimeTeacher teach")
}
}
func test(_ value: CJLTeacher){
let valueType = type(of: value)
value.teach()
print(value)
}
var t = CJLPartTimeTeacher()
test(t)
<!--打印結(jié)果-->
CJLPartTimeTeacher teach
CJLTest.CJLPartTimeTeacher
demo2
請問下面代碼的打印結(jié)果是什么？
protocol TestProtocol {
}
class CJLTeacher: TestProtocol{
var age = 18
var double = 1.85
func teach(){
print("LGTeacher teach")
}
}
func test(_ value: TestProtocol){
let valueType = type(of: value)
print(valueType)
}
var t = CJLTeacher()
let t1: TestProtocol = CJLTeacher()
test(t)
test(t1)
<!--打印結(jié)果-->
CJLTeacher
CJLTeacher
- 如果將test中參數(shù)的類型修改為泛型，此時(shí)的打印是什么？
func test<T>(_ value: T){
let valueType = type(of: value)
print(valueType)
}
<!--打印結(jié)果-->
CJLTeacher
TestProtocol
從結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，打印并不一致，原因是因?yàn)楫?dāng)有協(xié)議、泛型時(shí)，當(dāng)前的編譯器并不能推斷出準(zhǔn)確的類型，需要將value轉(zhuǎn)換為Any，修改后的代碼如下：
func test<T>(_ value: T){
let valueType = type(of: value as Any)
print(valueType)
}
<!--打印結(jié)果-->
CJLTeacher
CJLTeacher
demo3
在上面的案例中，如果class_getClassMethod中傳t.self，可以獲取方法列表嗎？
func test(){
var methodCount: UInt32 = 0
let methodList = class_copyMethodList(t.self, &methodCount)
for i in 0..<numericCast(methodCount) {
if let method = methodList?[I]{
let methodName = method_getName(method)
print("方法列表：\(methodName)")
}else{
print("not found method")
}
}
var count: UInt32 = 0
let proList = class_copyPropertyList(CJLTeacher.self, &count)
for i in 0..<numericCast(count) {
if let property = proList?[I]{
let propertyName = property_getName(property)
print("屬性成員屬性:\(property)")
}else{
print("沒有找到你要的屬性")
}
}
print("test run")
}
test()
從結(jié)果運(yùn)行看，并不能，因?yàn)?code>t.self是實(shí)例對象本身，即CJLTeacher，并不是CJLTeacher.Type類型
總結(jié)
當(dāng)無弱引用時(shí)，
HeapObject中的refCounts等于strongCount + unownedCount當(dāng)有弱引用時(shí)，
HeapObject中的refCounts等于object + xxx + （strongCount + unownedCount) + weakCount循環(huán)應(yīng)用可以通過
weak / unowned修飾參數(shù)來解決swift中閉包的
捕獲列表是值拷貝，即深拷貝，是一個只讀的常量swift由于是
靜態(tài)語言，所以屬性、方法在不加任何修飾符的情況下時(shí)是不具備動態(tài)性即Runtime特性的，此時(shí)的方法調(diào)度是V-Table函數(shù)表調(diào)度如果想要
OC使用swift類中的方法、屬性，需要class繼承NSObject，并使用@objc修飾如果想要使用方法交換，除了
繼承NSObject+@objc修飾，還必須使用dynamic修飾Any：任意類型，包括function類型、optional類型AnyObject：任意類的instance、類的類型、僅類遵守的協(xié)議，可以看作是Any的子類AnyClass：任意實(shí)例類型，類型是AnyObject.TypeT.self：如果T是實(shí)例對象，則表示它本身，如果是類，則表示metadata.T.self的類型是T.Type
