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Objective-C runtime機制(6)——weak引用的底層實作原理前言Store as weakDealloc總結補充

前言

提起弱引用,大家都知道它的作用:

(1)不會添加引用計數 (2)當所引用的對象釋放後,引用者的指針自動置為nil

那麼,圍繞它背後的實作,是怎麼樣的呢?在許多公司面試時,都會問到這個問題。那麼,今天就帶大家一起分析一下weak引用是怎麼實作的,希望能夠搞清楚每一個細節。

Store as weak

當我們要weak引用一個對象,我們可以這麼做:

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
        __weak NSObject *weakObj = obj;
    }
}
           

建立了一個NSObject對象

obj

,然後用

weakObj

對obj做弱引用。

當我們對一個對象做weak引用的時候,其背後是通過

runtime

來支援的。當把一個對象做weak引用時,會調用runtime方法

objc_initWeak

objc_initWeak

id objc_initWeak(id *location, id newObj)
{
    if (!newObj) {
        *location = nil;
        return nil;
    }

    return storeWeak<DontHaveOld, DoHaveNew, DoCrashIfDeallocating>
        (location, (objc_object*)newObj);
}
           

該方法接受兩個參數:

  • id *location

    :__weak指針的位址,即例子中的weak指針取位址:

    &weakObj

    。它是一個指針的位址。之是以要存儲指針的位址,是因為最後我們要講__weak指針指向的内容置為

    nil

    ,如果僅存儲指針的話,是不能夠完成這個功能的。
  • id newObj

    :所引用的對象。即例子中的

    obj

有一個傳回值

id

: 會傳回obj自身,但其值已經做了更改(isa_t中的weak_ref位置1),參見Objective-C runtime機制(5)——iOS 記憶體管理

objc_initWeak

實質是調用了

storeWeak

方法。看這個方法的名字,就可以猜到是将weak引用存到某個地方,沒錯,實際上蘋果就是這麼做的。

storeWeak

storeWeak

方法有點長,這也是weak引用的核心實作部分。其實核心也就實作了兩個功能:

  • 将weak指針的位址location存入到obj對應的

    weak_entry_t

    的數組(連結清單)中,用于在obj析構時,通過該數組(連結清單)找到所有其weak指針引用,并将指針指向的位址(location)置為

    nil

    。關于

    weak_entry_t

    ,在上一篇中已有介紹。
  • 如果啟用了isa優化,則将obj的

    isa_t

    weakly_referenced

    位置1。置位1的作用主要是為了标記obj被weak引用了,當dealloc時,runtime會根據

    weakly_referenced

    标志位來判斷是否需要查找obj對應的

    weak_entry_t

    ,并将引用置為

    nil

// Template parameters.
enum HaveOld { DontHaveOld = false, DoHaveOld = true };
enum HaveNew { DontHaveNew = false, DoHaveNew = true };
enum CrashIfDeallocating {
    DontCrashIfDeallocating = false, DoCrashIfDeallocating = true
};

template <HaveOld haveOld, HaveNew haveNew,
          CrashIfDeallocating crashIfDeallocating>
static id 
storeWeak(id *location, objc_object *newObj)
{
    assert(haveOld  ||  haveNew);
    if (!haveNew) assert(newObj == nil);

    Class previouslyInitializedClass = nil;
    id oldObj;
    SideTable *oldTable;
    SideTable *newTable;

    // Acquire locks for old and new values.
    // Order by lock address to prevent lock ordering problems. 
    // Retry if the old value changes underneath us.
 retry:
    if (haveOld) { // 如果weak ptr之前弱引用過一個obj,則将這個obj所對應的SideTable取出,指派給oldTable
        oldObj = *location;
        oldTable = &SideTables()[oldObj];
    } else {
        oldTable = nil; // 如果weak ptr之前沒有弱引用過一個obj,則oldTable = nil
    }
    if (haveNew) { // 如果weak ptr要weak引用一個新的obj,則将該obj對應的SideTable取出,指派給newTable
        newTable = &SideTables()[newObj];
    } else {
        newTable = nil; // 如果weak ptr不需要引用一個新obj,則newTable = nil
    }
    
    // 加鎖操作,防止多線程中競争沖突
    SideTable::lockTwo<haveOld, haveNew>(oldTable, newTable);

    // location 應該與 oldObj 保持一緻,如果不同,說明目前的 location 已經處理過 oldObj 可是又被其他線程所修改
    if (haveOld  &&  *location != oldObj) {
        SideTable::unlockTwo<haveOld, haveNew>(oldTable, newTable);
        goto retry;
    }

    // Prevent a deadlock between the weak reference machinery
    // and the +initialize machinery by ensuring that no 
    // weakly-referenced object has an un-+initialized isa.
    if (haveNew  &&  newObj) {
        Class cls = newObj->getIsa();
        if (cls != previouslyInitializedClass  &&  
            !((objc_class *)cls)->isInitialized())  // 如果cls還沒有初始化,先初始化,再嘗試設定weak
        {
            SideTable::unlockTwo<haveOld, haveNew>(oldTable, newTable);
            _class_initialize(_class_getNonMetaClass(cls, (id)newObj));

            // If this class is finished with +initialize then we're good.
            // If this class is still running +initialize on this thread 
            // (i.e. +initialize called storeWeak on an instance of itself)
            // then we may proceed but it will appear initializing and 
            // not yet initialized to the check above.
            // Instead set previouslyInitializedClass to recognize it on retry.
            previouslyInitializedClass = cls; // 這裡記錄一下previouslyInitializedClass, 防止改if分支再次進入

            goto retry; // 重新擷取一遍newObj,這時的newObj應該已經初始化過了
        }
    }

    // Clean up old value, if any.
    if (haveOld) {
        weak_unregister_no_lock(&oldTable->weak_table, oldObj, location); // 如果weak_ptr之前弱引用過别的對象oldObj,則調用weak_unregister_no_lock,在oldObj的weak_entry_t中移除該weak_ptr位址
    }

    // Assign new value, if any.
    if (haveNew) { // 如果weak_ptr需要弱引用新的對象newObj
        // (1) 調用weak_register_no_lock方法,将weak ptr的位址記錄到newObj對應的weak_entry_t中
        newObj = (objc_object *)
            weak_register_no_lock(&newTable->weak_table, (id)newObj, location, 
                                  crashIfDeallocating);
        // weak_register_no_lock returns nil if weak store should be rejected
        
        // (2) 更新newObj的isa的weakly_referenced bit标志位
        // Set is-weakly-referenced bit in refcount table.
        if (newObj  &&  !newObj->isTaggedPointer()) {
            newObj->setWeaklyReferenced_nolock();
        }

        // Do not set *location anywhere else. That would introduce a race.
        // (3)*location 指派,也就是将weak ptr直接指向了newObj。可以看到,這裡并沒有将newObj的引用計數+1
        *location = (id)newObj; // 将weak ptr指向object
    }
    else {
        // No new value. The storage is not changed.
    }
    
    // 解鎖,其他線程可以通路oldTable, newTable了
    SideTable::unlockTwo<haveOld, haveNew>(oldTable, newTable);

    return (id)newObj; // 傳回newObj,此時的newObj與剛傳入時相比,weakly-referenced bit位置1
}
           

下面我們就一起來分析下

storeWeak

方法。

storeWeak

方法實質上接受5個參數,其中

HaveOld haveOld, HaveNew haveNew, CrashIfDeallocating crashIfDeallocating

這三個參數是以模闆枚舉的方式傳入的,其實這是三個bool參數,分别表示:weak ptr之前是否已經指向了一個弱引用,weak ptr是否需要指向一個新引用, 如果被弱引用的對象正在析構,此時再弱引用該對象,是否應該crash。

具體到

objc_initWeak

,這三個參數的值分别為

false

true

true

storeWeak

另外兩個參數是

id *location

,

objc_object *newObj

,這兩個參數和

objc_initWeak

是一樣的,分别代表weak 指針的位址,以及被weak引用的對象。

接下來函數體裡的内容,大家可以結合注釋,應該能夠看個明白。

這裡涉及到兩個關鍵的函數:

weak_unregister_no_lock  // 将 weak ptr位址 從obj的weak_entry_t中移除
weak_register_no_lock   // 将 weak ptr位址 注冊到obj對應的weak_entry_t中
           

這裡我們先看注冊函數:

weak_register_no_lock

id 
weak_register_no_lock(weak_table_t *weak_table, id referent_id, 
                      id *referrer_id, bool crashIfDeallocating)
{
    objc_object *referent = (objc_object *)referent_id;
    objc_object **referrer = (objc_object **)referrer_id;

    // 如果referent為nil 或 referent 采用了TaggedPointer計數方式,直接傳回,不做任何操作
    if (!referent  ||  referent->isTaggedPointer()) return referent_id;

    // 確定被引用的對象可用(沒有在析構,同時應該支援weak引用)
    bool deallocating;
    if (!referent->ISA()->hasCustomRR()) {
        deallocating = referent->rootIsDeallocating();
    }
    else {
        BOOL (*allowsWeakReference)(objc_object *, SEL) = 
            (BOOL(*)(objc_object *, SEL))
            object_getMethodImplementation((id)referent, 
                                           SEL_allowsWeakReference);
        if ((IMP)allowsWeakReference == _objc_msgForward) {
            return nil;
        }
        deallocating =
            ! (*allowsWeakReference)(referent, SEL_allowsWeakReference);
    }
    // 正在析構的對象,不能夠被弱引用
    if (deallocating) {
        if (crashIfDeallocating) {
            _objc_fatal("Cannot form weak reference to instance (%p) of "
                        "class %s. It is possible that this object was "
                        "over-released, or is in the process of deallocation.",
                        (void*)referent, object_getClassName((id)referent));
        } else {
            return nil;
        }
    }

    // now remember it and where it is being stored
    // 在 weak_table中找到referent對應的weak_entry,并将referrer加入到weak_entry中
    weak_entry_t *entry;
    if ((entry = weak_entry_for_referent(weak_table, referent))) { // 如果能找到weak_entry,則講referrer插入到weak_entry中
        append_referrer(entry, referrer); 	// 将referrer插入到weak_entry_t的引用數組中
    } 
    else { // 如果找不到,就建立一個
        weak_entry_t new_entry(referent, referrer);  
        weak_grow_maybe(weak_table);
        weak_entry_insert(weak_table, &new_entry);
    }

    // Do not set *referrer. objc_storeWeak() requires that the 
    // value not change.

    return referent_id;
}
           

注意看開頭的地方:

// 如果referent為nil 或 referent 采用了TaggedPointer計數方式,直接傳回,不做任何操作
    if (!referent  ||  referent->isTaggedPointer()) return referent_id;
           

這裡再次出現了taggedPointer的身影,若引用計數使用了taggedPointer,則不會做任何引用計數。

接着,會判斷

referent_id

是否能夠被weak 引用。這裡主要判斷

referent_id

是否正在被析構以及

referent_id

是否支援weak引用。如果

referent_id

不能夠被weak引用,則直接傳回nil。

接下來,如果

referent_id

能夠被weak引用,則将

referent_id

對應的

weak_entry_t

weak_table

的weak_entry_t哈希數組中找出來,并将若

entry = weak_entry_for_referent(weak_table, referent)
           

如果

entry

不存在,則會建立一個

referent_id

所對應的

weak_entry_t

else { // 如果找不到,就建立一個
        weak_entry_t new_entry(referent, referrer);  // 建立一個新的weak_entry_t ,并将referrer插入到weak_entry_t的引用數組中
        weak_grow_maybe(weak_table);  // weak_table的weak_entry_t 數組是否需要動态增長,若需要,則會擴容一倍
        weak_entry_insert(weak_table, &new_entry); // 将weak_entry_t插入到weak_table中
    }
           

将referrer插入到對應的weak_entry_t的引用數組後,我們的weak工作基本也就結束了。

最後,隻需要傳回被引用的對象即可:

return referent_id;
           

關于referrer是如何插入到weak_entry_t中的,其hash算法是怎麼樣的,利用函數

append_referrer

:

static void append_referrer(weak_entry_t *entry, objc_object **new_referrer)
{
    if (! entry->out_of_line()) { // 如果weak_entry 尚未使用動态數組,走這裡
        // Try to insert inline.
        for (size_t i = 0; i < WEAK_INLINE_COUNT; i++) {
            if (entry->inline_referrers[i] == nil) {
                entry->inline_referrers[i] = new_referrer;
                return;
            }
        }
        
        // 如果inline_referrers的位置已經存滿了,則要轉型為referrers,做動态數組。
        // Couldn't insert inline. Allocate out of line.
        weak_referrer_t *new_referrers = (weak_referrer_t *)
            calloc(WEAK_INLINE_COUNT, sizeof(weak_referrer_t));
        // This constructed table is invalid, but grow_refs_and_insert
        // will fix it and rehash it.
        for (size_t i = 0; i < WEAK_INLINE_COUNT; i++) {
            new_referrers[i] = entry->inline_referrers[i];
        }
        entry->referrers = new_referrers;
        entry->num_refs = WEAK_INLINE_COUNT;
        entry->out_of_line_ness = REFERRERS_OUT_OF_LINE;
        entry->mask = WEAK_INLINE_COUNT-1;
        entry->max_hash_displacement = 0;
    }

    // 對于動态數組的附加處理:
    assert(entry->out_of_line()); // 斷言: 此時一定使用的動态數組

    if (entry->num_refs >= TABLE_SIZE(entry) * 3/4) { // 如果動态數組中元素個數大于或等于數組位置總空間的3/4,則擴充數組空間為目前長度的一倍
        return grow_refs_and_insert(entry, new_referrer); // 擴容,并插入
    }
    
    // 如果不需要擴容,直接插入到weak_entry中
    // 注意,weak_entry是一個哈希表,key:w_hash_pointer(new_referrer) value: new_referrer
    
    // 細心的人可能注意到了,這裡weak_entry_t 的hash算法和 weak_table_t的hash算法是一樣的,同時擴容/減容的算法也是一樣的
    size_t begin = w_hash_pointer(new_referrer) & (entry->mask); // '& (entry->mask)' 確定了 begin的位置隻能大于或等于 數組的長度
    size_t index = begin;  // 初始的hash index
    size_t hash_displacement = 0;  // 用于記錄hash沖突的次數,也就是hash再位移的次數
    while (entry->referrers[index] != nil) {
        hash_displacement++;
        index = (index+1) & entry->mask;  // index + 1, 移到下一個位置,再試一次能否插入。(這裡要考慮到entry->mask取值,一定是:0x111, 0x1111, 0x11111, ... ,因為數組每次都是*2增長,即8, 16, 32,對應動态數組空間長度-1的mask,也就是前面的取值。)
        if (index == begin) bad_weak_table(entry); // index == begin 意味着數組繞了一圈都沒有找到合适位置,這時候一定是出了什麼問題。
    }
    if (hash_displacement > entry->max_hash_displacement) { // 記錄最大的hash沖突次數, max_hash_displacement意味着: 我們嘗試至多max_hash_displacement次,肯定能夠找到object對應的hash位置
        entry->max_hash_displacement = hash_displacement;
    }
    // 将ref存入hash數組,同時,更新元素個數num_refs
    weak_referrer_t &ref = entry->referrers[index];
    ref = new_referrer;
    entry->num_refs++;
}
           

weak_unregister_no_lock

如果

weak ptr

在指向obj之前,已經weak引用了其他的對象,則需要先将

weak ptr

從其他對象的

weak_entry_t

的hash數組中移除。在

storeWeak

方法中,會調用

weak_unregister_no_lock

來做移除操作:

if (haveOld) {
        weak_unregister_no_lock(&oldTable->weak_table, oldObj, location); // 如果weak_ptr之前弱引用過别的對象oldObj,則調用weak_unregister_no_lock,在oldObj的weak_entry_t中移除該weak_ptr位址
    }
           

weak_unregister_no_lock

的實作如下:

void
weak_unregister_no_lock(weak_table_t *weak_table, id referent_id, 
                        id *referrer_id)
{
    objc_object *referent = (objc_object *)referent_id;
    objc_object **referrer = (objc_object **)referrer_id;

    weak_entry_t *entry;

    if (!referent) return;

    if ((entry = weak_entry_for_referent(weak_table, referent))) { // 查找到referent所對應的weak_entry_t
        remove_referrer(entry, referrer);  // 在referent所對應的weak_entry_t的hash數組中,移除referrer
       
        // 移除元素之後, 要檢查一下weak_entry_t的hash數組是否已經空了
        bool empty = true;
        if (entry->out_of_line()  &&  entry->num_refs != 0) {
            empty = false;
        }
        else {
            for (size_t i = 0; i < WEAK_INLINE_COUNT; i++) {
                if (entry->inline_referrers[i]) {
                    empty = false; 
                    break;
                }
            }
        }

        if (empty) { // 如果weak_entry_t的hash數組已經空了,則需要将weak_entry_t從weak_table中移除
            weak_entry_remove(weak_table, entry);
        }
    }
           

weak_unregister_no_lock

的實作邏輯比較簡單。

  1. 首先,它會在weak_table中找出referent對應的weak_entry_t
  2. 在weak_entry_t中移除referrer
  3. 移除元素後,判斷此時weak_entry_t中是否還有元素 (empty==true?)
  4. 如果此時weak_entry_t已經沒有元素了,則需要将weak_entry_t從weak_table中移除

OK,上面的所有就是當我們将一個obj作weak引用時,所發生的事情。那麼,當obj釋放時,所有weak引用它的指針又是如何自動設定為nil的呢?接下來我們來看一下obj釋放時,所發生的事情。

Dealloc

當對象引用計數為0時,runtime會調用

_objc_rootDealloc

方法來析構對象,實作如下:

void
_objc_rootDealloc(id obj)
{
    assert(obj);

    obj->rootDealloc();
}
           

它會調用

objc_object

rootDealloc

方法:

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);
    }
}
           

rootDealloc的實作邏輯如下:

  1. 判斷object是否采用了Tagged Pointer計數,如果是,則不進行任何析構操作。關于這一點,我們可以看出,用Tagged Pointer計數的對象,是不會析構的。Tagged Pointer計數的對象在記憶體中應該是類似于字元串常量的存在,多個對象指針其實會指向同一塊記憶體位址。雖然官方文檔中并沒有提及,但可以推測,Tagged Pointer計數的對象的記憶體位置很有可以就位于字元串常量區。
  2. 接下來判斷對象是否采用了優化的isa計數方式(

    isa.nonpointer

    )。如果是,則判斷是否能夠進行快速釋放(

    free(this)

    用C函數釋放記憶體)。可以進行快速釋放的前提是:對象沒有被weak引用

    !isa.weakly_referenced

    ,沒有關聯對象

    !isa.has_assoc

    ,沒有自定義的C++析構方法

    !isa.has_cxx_dtor

    ,沒有用到sideTable來做引用計數

    !isa.has_sidetable_rc

  3. 其餘的,則進入

    object_dispose((id)this)

    慢釋放分支。

如果obj被weak引用了,應該進入

object_dispose((id)this)

分支:

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

    objc_destructInstance(obj);    
    free(obj);

    return nil;
}
           

object_dispose

方法中,會先調用

objc_destructInstance(obj)

來析構

obj

,再用

free(obj)

來釋放記憶體。

objc_destructInstance

的實作如下:

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); // 調用C++析構函數
        if (assoc) _object_remove_assocations(obj); // 移除所有的關聯對象,并将其自身從Association Manager的map中移除
        obj->clearDeallocating(); // 清理相關的引用
    }
    return obj;
}
           

objc_destructInstance

中,會清理相關的引用:

obj->clearDeallocating()

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());
}
           

clearDeallocating中有兩個分支,先判斷obj是否采用了優化isa引用計數。沒有,則要清理obj存儲在sideTable中的引用計數等資訊,這個分支在目前64位裝置中應該不會進入,不必關系。

如果啟用了isa優化,則判斷是否使用了sideTable,使用的原因是因為做了weak引用(

isa.weakly_referenced

) 或 使用了sideTable的輔助引用計數(

isa.has_sidetable_rc

)。符合這兩種情況之一,則進入慢析構路徑:

// Slow path for non-pointer isa with weak refs and/or side table data.
        clearDeallocating_slow();
           
NEVER_INLINE void
objc_object::clearDeallocating_slow()
{
    assert(isa.nonpointer  &&  (isa.weakly_referenced || isa.has_sidetable_rc));

    SideTable& table = SideTables()[this]; // 在全局的SideTables中,以this指針為key,找到對應的SideTable
    table.lock();
    if (isa.weakly_referenced) { // 如果obj被弱引用
        weak_clear_no_lock(&table.weak_table, (id)this); // 在SideTable的weak_table中對this進行清理工作
    }
    if (isa.has_sidetable_rc) { // 如果采用了SideTable做引用計數
        table.refcnts.erase(this); // 在SideTable的引用計數中移除this
    }
    table.unlock();
}
           

這裡調用了

weak_clear_no_lock

來做weak_table的清理工作,同時将所有weak引用該對象的ptr置為

nil

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); // 找到referent在weak_table中對應的weak_entry_t
    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;
    
    // 找出weak引用referent的weak 指針位址數組以及數組長度
    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]; // 取出每個weak ptr的位址
        if (referrer) {
            if (*referrer == referent) { // 如果weak ptr确實weak引用了referent,則将weak ptr設定為nil,這也就是為什麼weak 指針會自動設定為nil的原因
                *referrer = nil;
            }
            else if (*referrer) { // 如果所存儲的weak ptr沒有weak 引用referent,這可能是由于runtime代碼的邏輯錯誤引起的,報錯
                _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); // 由于referent要被釋放了,是以referent的weak_entry_t也要移除出weak_table
}
           

OK,上面就是為什麼當對象析構時,所有弱引用該對象的指針都會被設定為

nil

的原因。

總結

縱觀weak引用的底層實作,其實原理很簡單。就是将所有弱引用obj的指針位址都儲存在obj對應的

weak_entry_t

中。當obj要析構時,會周遊

weak_entry_t

中儲存的弱引用指針位址,并将弱引用指針指向

nil

,同時,将weak_entry_t移除出weak_table。

這裡涉及到runtime 四個重要的資料結構:

SideTables

SideTable

weak_table

weak_entry_t

.

關于它們,我們在Objective-C runtime機制(5)——iOS 記憶體管理中已有涉及。

為了加深對runtime的了解,在接下來的一章中,我們會依次分析這四個資料結構。

補充

在文章的開頭,我們舉的例子:

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
        __weak NSObject *weakObj = obj;
    }
}
           

它底層會調用

objc_initWeak

方法,并最終會調用

storeWeak<DontHaveOld, DoHaveNew, DoCrashIfDeallocating>
        (location, (objc_object*)newObj);
           

這是,傳入storeWeak的參數中,haveOld被設定為false,表明weakObj之前并沒有weak指向其他的對象。

那麼,什麼時候storeWeak的參數haveOld被設定為true呢?當我們的weakObj已經指向一個weak對象,又要指向新的weak對象時,storeWeak的haveOld參數會被置為true:

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
        __weak NSObject *weakObj = obj; // 這裡會調用objc_initWeak方法,storeWeak的haveOld == false
        NSObject *obj2 = [[NSObject alloc] init];
        weakObj = obj2;  // 這裡會調用objc_storeWeak方法,storeWeak的haveOld == true,會将之前的引用先移除
    }
}
           

objc_storeWeak

方法的實作如下:

/** 
 * This function stores a new value into a __weak variable. It would
 * be used anywhere a __weak variable is the target of an assignment.
 * 
 * @param location The address of the weak pointer itself
 * @param newObj The new object this weak ptr should now point to
 * 
 * @return \e newObj
 */
id
objc_storeWeak(id *location, id newObj)
{
    return storeWeak<DoHaveOld, DoHaveNew, DoCrashIfDeallocating>
        (location, (objc_object *)newObj);
}