iOS weak 原理

直接看源碼

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);
    }
}

上篇文章提到 isa 指針的結構，如果看過的人，對前面的 if 語句，一看便知，如果是非指針型 isa 并且 沒有弱引用并且沒有關聯對象并且C++函數并且沒有sidetable存儲表，那么就直接釋放。

id 
object_dispose(id obj)
{
    if (!obj) return nil;

    objc_destructInstance(obj);    
    free(obj);

    return nil;
}

 void *objc_destructInstance(id obj) 
{
    if (obj) {
        // Read all of the flags at once for performance.
        bool cxx = obj->hasCxxDtor();
        bool assoc = obj->hasAssociatedObjects();

        // This order is important.
        if (cxx) object_cxxDestruct(obj);
        if (assoc) _object_remove_assocations(obj);
        obj->clearDeallocating();
    }

    return obj;
}

inline void 
objc_object::clearDeallocating()
{
    if (slowpath(!isa.nonpointer)) {
        // Slow path for raw pointer isa.
        sidetable_clearDeallocating();
    }
    else if (slowpath(isa.weakly_referenced  ||  isa.has_sidetable_rc)) {
        // Slow path for non-pointer isa with weak refs and/or side table data.
        clearDeallocating_slow();
    }

    assert(!sidetable_present());
}

NEVER_INLINE void
objc_object::clearDeallocating_slow()
{
    assert(isa.nonpointer  &&  (isa.weakly_referenced || isa.has_sidetable_rc));

    SideTable& table = SideTables()[this];
    table.lock();
    if (isa.weakly_referenced) {
        weak_clear_no_lock(&table.weak_table, (id)this);
    }
    if (isa.has_sidetable_rc) {
        table.refcnts.erase(this);
    }
    table.unlock();
}

void 
weak_clear_no_lock(weak_table_t *weak_table, id referent_id) 
{
    objc_object *referent = (objc_object *)referent_id;

    weak_entry_t *entry = weak_entry_for_referent(weak_table, referent);
    if (entry == nil) {
        /// XXX shouldn't happen, but does with mismatched CF/objc
        //printf("XXX no entry for clear deallocating %p\n", referent);
        return;
    }

    // zero out references
    weak_referrer_t *referrers;
    size_t count;
    
    if (entry->out_of_line()) {
        referrers = entry->referrers;
        count = TABLE_SIZE(entry);
    } 
    else {
        referrers = entry->inline_referrers;
        count = WEAK_INLINE_COUNT;
    }
    
    for (size_t i = 0; i < count; ++i) {
        objc_object **referrer = referrers[i];
        if (referrer) {
            if (*referrer == referent) {
                *referrer = nil;
            }
            else if (*referrer) {
                _objc_inform("__weak variable at %p holds %p instead of %p. "
                             "This is probably incorrect use of "
                             "objc_storeWeak() and objc_loadWeak(). "
                             "Break on objc_weak_error to debug.\n", 
                             referrer, (void*)*referrer, (void*)referent);
                objc_weak_error();
            }
        }
    }
    
    weak_entry_remove(weak_table, entry);
}

可以看到最后，移除弱引用的操作，

 if (isa.weakly_referenced) {
        weak_clear_no_lock(&table.weak_table, (id)this);
    }

從代碼中可以看出，首先 SideTable& table = SideTables()[this]; 從 SideTables 中，通過hash運算找到對應的 SideTable ，我們來看下我們的 SideTable 的結構

struct SideTable {
    spinlock_t slock;
    RefcountMap refcnts;
    weak_table_t weak_table;

里面有個 weak_table 的結構，這個結構體

struct weak_table_t {
    weak_entry_t *weak_entries;
    size_t    num_entries;
    uintptr_t mask;
    uintptr_t max_hash_displacement;
};

里面存儲著 weak_entries ，也就是弱引用表，當我們找到對應的 SideTable 之后，然后拿到這個 SideTable 中的 weaktable，也就是弱引用表，然后去找對應的 weak_entry_t ， 因為 weaktable 里面存儲著 weak_entry_t ， 所以，通過 hash 就能拿到對應的弱引用結構，然后最后從我們的弱引用表里面清除就可以了。

從代碼中也不難看出有弱引用，會調用另一個方法，然后 weak_entry_t *entry = weak_entry_for_referent(weak_table, referent); 去找到弱引用表，最后調用 weak_entry_remove(weak_table, entry); 移除弱引用。接著判斷是否有引用計數表嗎，如果有也擦除掉，這就是為什么 weak 指針會自動釋放。

總結，其實如果存在弱引用，系統會將這些弱引用存儲到一個 hash 表里面，并把 isa 指針弱引用的值設置為1，當銷毀的時候，會找到這個弱引用表然后移除弱引用，擦除引用計數。