iOS底层 -- 内存管理之copy、weak原理

一、copy

• 拷贝的目的：产生一个副本对象，跟源对象互不影响
• 修改了源对象，不会影响副本对象
• 修改了副本对象，不会影响源对象

iOS提供了2个拷贝方法

• copy 不可变拷贝，产生不可变副本
• mutableCopy可变拷贝，产生可变副本

深拷贝和浅拷贝

• 深拷贝 内容拷贝，产生新的对象
• 浅拷贝 指针拷贝，没有产生新的对象

copy和mutableCopy 图解

1.copy都是不可变拷贝，产生不可变副本。mutableCopy都是可变拷贝，产生可变副本。
2.除了不可变对象的copy是浅拷贝，其他都是深拷贝。

二、引用计数的存储

在64bit中，引用计数可以直接存储在优化过的isa指针中，也可能存储在SideTable类中

• refcnts是一个存放着对象引用计数的散列表

三、weak实现原理 - dealloc

当一个对象要释放时，会自动调用dealloc，接下的调用轨迹是

1.dealloc 调用流程

• 1.首先调用 _objc_rootDealloc()

• 2.接下来调用 rootDealloc()

• 3.这时候会判断是否可以被释放，判断的依据主要有 5 个，判断是否有以上五种情况

  • NONPointer_ISA
  • weakly_reference
  • has_assoc
  • has_cxx_dtor
  • has_sidetable_rc

• 4-1.如果有以上五中任意一种，将会调用 object_dispose()方法，做下一步的处理。

  • 4-2.如果没有之前五种情况的任意一种，则可以执行释放操作，C 函数的 free()。

  • 5.执行完毕。

2.object_dispose() 调用流程。

• 1.直接调用 objc_destructInstance()。

• 2.之后调用 C 函数的 free()。

3.objc_destructInstance() 调用流程

• 1.先判断 hasCxxDtor，如果有 C++ 的相关内容，要调用 object_cxxDestruct() ，销毁 C++ 相关的内容。

• 2.再判断 hasAssocitatedObjects，如果有的话，要调用 object_remove_associations()， 销毁关联对象的一系列操作。

• 3.然后调用 clearDeallocating()。

• 4.执行完毕。

4.clearDeallocating() 调用流程。

• 1.先执行 sideTable_clearDellocating()。
• 2.再执行 weak_clear_no_lock,在这一步骤中，会将指向该对象的弱引用指针置为 nil。
• 3.接下来执行 table.refcnts.eraser()，从引用计数表中擦除该对象的引用计数。
• 4.至此为止，Dealloc 的执行流程结束。

四、weak修饰的对象释放则自动被置为nil的实现原理：

Runtime维护了一个weak表，存储指向某个对象的所有weak指针。weak表其实是一个hash（哈希）表，Key是所指对象的地址，Value是weak指针的地址数组（这个地址的值是所指对象的地址）。

weak 的实现原理可以概括一下三步：

1、初始化时：runtime会调用objc_initWeak函数，初始化一个新的weak指针指向对象的地址。

2、添加引用时：objc_initWeak函数会调用 objc_storeWeak()函数， objc_storeWeak() 的作用是更新指针指向，创建对应的弱引用表。

3、释放时，调用clearDeallocating函数。clearDeallocating函数首先根据对象地址获取所有weak指针地址的数组，然后遍历这个数组把其中的数据设为nil，最后把这个entry从weak表中删除，最后清理对象的记录。