经验首页 前端设计 程序设计 Java相关 移动开发 数据库/运维 软件/图像 大数据/云计算 其他经验
当前位置：技术经验 » 移动开发 » iOS » 查看文章
block本质探寻八之循环引用
来源：cnblogs　　作者：春天里的花骨朵　　时间：2019/1/21 9:36:50　　对本文有异议

说明：阅读本文，请参照之前的block文章加以理解；

一、循环引用的本质

//代码——ARC环境

  1. void test1()
  2. {
  3.     Person *per = [[Person alloc] init];
  4.     per.age = 10;
  5.     per.block = ^{
  6.         NSLog(@"-------1");
  7.     };
  8. }
  1. int main(int argc, const char * argv[]) {
  2.     @autoreleasepool {
  3.         test1();
  4. //        test2();
  5.     }
  6.     
  7.     NSLog(@"----");
  8.     return 0;
  9. }
  1. #import <Foundation/Foundation.h>
  3. NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN
  5. typedef void(^MyBlock)(void);
  7. @interface Person : NSObject
  9. @property (nonatomic, assign) int age;
  10. @property (nonatomic, copy) MyBlock block;
  12. @end
  14. NS_ASSUME_NONNULL_END
  18. #import "Person.h"
  19.  
  20. @implementation Person
  22. - (void)dealloc
  23. {
  24. //    [super dealloc];
  25.     NSLog(@"%s", __func__);
  26. }
  28. @end

//打印

  1. 2019-01-17 16:46:28.353740+0800 MJ_TEST[2990:240693] -[Person dealloc]
  2. 2019-01-17 16:46:28.354013+0800 MJ_TEST[2990:240693] ----
  3. Program ended with exit code: 0

分析：main函数日志输出之前，Person实例对象就被销毁了——因为在test1()方法中，强指针per持有[[Person alloc] init]对象会执行retain操作导致Person实例对象的retainCount值为2（此前alloc操作，其retainCount值就设置为1），当test1()方法结束时，per被存放在栈区也随之销毁，故per不会再持有Person实例对象即执行release操作导致该对象的retainCount指减1；当自动销毁池autoreleasepool结束时，会自动向池中的所有对象再次发送一条release消息，那么此时Person实例对象的retainCount值再次减1变成0，对象的引用计数一旦为0，其所占内存会被自动回收，因此Person实例对象就会销毁；

补充：我们知道blcok的内存管理模式为copy策略（原因就不分析了），因为在ARC环境下强指针持有block对象，系统会自动将block对象copy到堆区中，所以ARC模式下，系统会自动帮助我们对block进行copy的管理策略，我们写成strong的策略是没有任何问题的——但是，MRC模式下必须是copy策略，系统不会帮你管理内存，只能手动；这点请注意！

至此，以上Person实例对象销毁是正常的，那么什么情况下是不正常的？往下看：

//代码

  1. void test2()
  2. {
  3.     Person *per = [[Person alloc] init];
  4.     per.age = 10;
  5.     per.block = ^{
  6.         NSLog(@"-------%d", per.age);
  7.     };
  8. }

//打印

  1. 2019-01-17 15:00:31.859710+0800 MJ_TEST[2486:187534] -----
  2. Program ended with exit code: 0

//clang

main.cpp

  1. struct __main_block_impl_0 {
  2.   struct __block_impl impl;
  3.   struct __main_block_desc_0* Desc;
  4.   Person *__strong per;
  5.   __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, Person *__strong _per, int flags=0) : per(_per) {
  6.     impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
  7.     impl.Flags = flags;
  8.     impl.FuncPtr = fp;
  9.     Desc = desc;
  10.   }
  11. };

Person.cpp

  1. struct Person_IMPL {
  2.     struct NSObject_IMPL NSObject_IVARS;
  3.     int _age;
  4.     MyBlock  _Nonnull _block;
  5. };
  8. struct NSObject_IMPL {
  9.     Class isa;
  10. };
  13. static void(* _I_Person_block(Person * self, SEL _cmd) )(){ return (*(MyBlock  _Nonnull *)((char *)self + OBJC_IVAR_$_Person$_block)); }
  16. static void _I_Person_setBlock_(Person * self, SEL _cmd, MyBlock  _Nonnull block) { objc_setProperty (self, _cmd, __OFFSETOFIVAR__(struct Person, _block), (id)block, 0, 1); }

分析：

<1>我们知道，oc对象编译成C++后的本质就是一个结构体Person_IMPL，该结构体的第一个成员变量就是isa指针，指向类对象本身；同时，@property修饰的属性，系统会自动生成一个结构体成员变量，还为之生成getter和setter方法——这些之前的文章已经说过，此处不再赘述！

<2>per实例对象结构体Person_IMPL中含有_block变量，通过setter法_I_Person_setBlock_将block对象（等号右边）赋值给该_block变量，因此_block指向block对象（强引用）；

<3>在__main_block_impl_0结构体中，我们看到Person *__strong per，所以，block对象本身对Person实例对象也是强引用；

综上：block对象结构体__main_block_impl_0通过其内部成员指针变量Person *__strong per持有Person实例对象（强引用），而Person实例对象结构体Person_IMPL通过其内部成员指针变量_block持有block对象（强引用）——因此二者构成循环引用，当autoreleasepool大括号结束时，block对象和Person实例对象所占内存依然没有被系统回收，因为他们的引用计数依然大于0；

//图解——注：self是一个auto型的局部变量，指向的是[[Person alloc] init]实例对象

 

补充：所以block循环引用造成的直接后果是内存泄露（即程序结束而内存没有被回收——>根本原因是对象引用计数大于0（retain和release使用次数不对等）——>是因为强指针引用造成的）；

引伸：当对象所占内存被回收时，指向对象的指针（强指针）应当被赋值于nil或者指向其他的合法内存，否则会导致野指针调用（乱指）程序崩溃——但是，用weak做内存管理策略（即修饰指针变量）时，为什么系统会自动将指针变量置为nil？这点后面文章会提到！

 

二、解决方案

思路：

据上分析，打破循环引用，只需要将其中一个强引用变成弱引用即可，那么要改变哪一个弱引用呢？Person实例对象内部拥有block属性，当该实例对象销毁时，其block属性也会随之销毁，所以我们只需要将block对象中的Person类型指针变成弱指针即可——通常都是这样做！

//图解

 

 

1）ARC环境下

方案一：weak修饰

//代码

  1. void test3()
  2. {
  3.     Person *per = [[Person alloc] init];
  4.     per.age = 10;
  5.     __weak Person *weakPer = per;
  6.     per.block = ^{
  7.         NSLog(@"-------%d", weakPer.age);
  8.     };
  9. }

//打印

  1. 2019-01-18 14:10:17.451718+0800 MJ_TEST[1458:103419] -[Person dealloc]
  2. 2019-01-18 14:10:17.452663+0800 MJ_TEST[1458:103419] ----
  3. Program ended with exit code: 0

//clang

  1. struct __test3_block_impl_0 {
  2.   struct __block_impl impl;
  3.   struct __test3_block_desc_0* Desc;
  4.   Person *__weak weakPer;
  5.   __test3_block_impl_0(void *fp, struct __test3_block_desc_0 *desc, Person *__weak _weakPer, int flags=0) : weakPer(_weakPer) {
  6.     impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
  7.     impl.Flags = flags;
  8.     impl.FuncPtr = fp;
  9.     Desc = desc;
  10.   }
  11. };

分析：

<1>block对象中，Person指针变量类型变成了__weak类型，打印前person对象销毁了；

<2>另外一种写法：__weak typeof(per) weakPer = per  <=>  __weak Person *weakPer = per;（前者写法居多）

 

 

方案二：__unsafe_unretained修饰 

 

注：__weak修饰和__unsafe_unretained，二者有一个非常重要的区别：

经上分析，我们知道Person实例对象销毁后，其内部的block属性也会销毁，那么其也就不再指向block对象了，而此时一旦block对象没有任何强引用，作用域结束后，其也会被销毁，其成员变量Person指针也会被销毁，这点没问题！————但是，如果block对象还存在呢（被其他指针强引用），此时其内部成员变量Person指针也存在，但是依然会指向Person实例对象销毁前所占的内存区域，但是该内存区域已经被系统回收了，Person指针指向的是不合法的内存区域——如果是weak修饰，系统会自动将指针置为nil（指向合法的内存区域）；如果是__unsafe_unretained修饰，什么也不会做，这样就会导致野指针调用！

 

方案三：__block修饰

//代码

  1. void test4()
  2. {
  3.     __block Person *per = [[Person alloc] init];
  4.     per.age = 10;
  5.     per.block = ^{
  6.         NSLog(@"-------%d", per.age);
  7.         per = nil;
  8.     };
  9.     per.block();
  10. }

//打印

  1. 2019-01-18 15:20:06.697898+0800 MJ_TEST[1810:136831] -------10
  2. 2019-01-18 15:20:06.698250+0800 MJ_TEST[1810:136831] -[Person dealloc]
  3. 2019-01-18 15:20:06.698300+0800 MJ_TEST[1810:136831] ----
  4. Program ended with exit code: 0

//clang

  1. struct __Block_byref_per_0 {
  2.   void *__isa;
  3. __Block_byref_per_0 *__forwarding;
  4.  int __flags;
  5.  int __size;
  6.  void (*__Block_byref_id_object_copy)(void*, void*);
  7.  void (*__Block_byref_id_object_dispose)(void*);
  8.  Person *__strong per;
  9. };
  12. struct __test4_block_impl_0 {
  13.   struct __block_impl impl;
  14.   struct __test4_block_desc_0* Desc;
  15.   __Block_byref_per_0 *per; // by ref
  16.   __test4_block_impl_0(void *fp, struct __test4_block_desc_0 *desc, __Block_byref_per_0 *_per, int flags=0) : per(_per->__forwarding) {
  17.     impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
  18.     impl.Flags = flags;
  19.     impl.FuncPtr = fp;
  20.     Desc = desc;
  21.   }
  22. };

分析：

<1>block对象持有__block对象，而__block对象又持有Person实例对象，而Person实例对象又持有block对象——如此，构成一个三角循环： 

 

 

 <2>通过block回调，Person实例对象指针被置为nil，而该指针本质是__block对象中的Person *__strong per指针，因此该指针不可能再指向Person实例对象了，所以，第2条持有就断开了，打破了三角循环；

说明：但是该方案看起来比较麻烦，一旦忘记将指针置为nil，就会造成内存泄露；

注：以上分析不理解，请参考前述block文章，此处不再赘述！

 

2）MRC环境

说明：该环境下不支持__weak修饰；

方案一：__unsafe_unretained修饰

//代码

  1. void test5()
  2. {
  3. //    __unsafe_unretained Person *per = [[Person alloc] init];
  4.     __block Person *per = [[Person alloc] init];
  5.     per.age = 10;
  6.     per.block = [^{
  7.         NSLog(@"-------%d", per.age);
  8.     } copy];
  9.     [per release];
  10.     per = nil;
  11. }

//打印

  1. 2019-01-18 16:42:49.970441+0800 MJ_TEST[2257:177470] -[Person dealloc]
  2. 2019-01-18 16:42:49.971587+0800 MJ_TEST[2257:177470] ----
  3. Program ended with exit code: 0

分析：

<1>根据习惯，MRC环境下，我们通常会将block对象（等号右边）从栈区copy到堆区，以达到手动控制其内存销毁的目的；

<2>原理：调用alloc创建对象时，系统会自动将该实例对象引用计数置为1，而该对象又会随着block的copy而一起被copy到堆区，此时该对象的retainCount会加1（变成2），当对该对象发送release消息时，其retainCount自动减1（由2变成1），所以当程序结束时，Person实例对象retainCount为1（>0），其内存并不会被系统回收从而导致内存泄露；

那么，__unsafe_unretained修饰后，无论后面有多少次retain或者copy操作，Person实例对象的retainCount始终为1，所以程序结束前release时，其retainCount值变为0，此时内存被回收，而不会导致内存泄露的问题；

 

方案二：__block修饰 

 

 分析：为什么block可以？

<1>前述文章我们分析到，MRC环境下，__block修饰对象类型的auto局部变量，系统生成的__block对象并不会根据其内存成员变量Person指针变量（其实就是test5()方法中的per指针）是强指针类型而对Person实例对象（[[Person alloc] init]）进行retain操作（强引用）；

<2>所以此时，__block的作用相当于__unsafe_unretained的作用，原理一样；

 

补充一个问题：在ARC环境下，弱指针不能通过"->"形式来访问对象的成员变量

原因：就是weakSelf很可能为为空（即有可能提前被释放了），所以必须使用强指针来访问

//代码

Person.m

  1. - (void) test6
  2. {
  3.     __weak typeof(self) weakSelf = self;
  4.     self.block = ^{
  5.         __strong typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf;
  6.         NSLog(@"-------%d", strongSelf->_age);
  7.     };
  8. }

main.m

  1. int main(int argc, const char * argv[]) {
  2.     @autoreleasepool {
  3. //        test1();
  4. //        test2();
  5. //        test3();
  6. //        test4();
  7. //        test5();
  8.         Person *per = [[Person alloc] init];
  9.         [per test6];
  10.     }
  11.     
  12.     NSLog(@"----");
  13.     return 0;
  14. }

//打印

  1. 2019-01-18 17:43:41.010848+0800 MJ_TEST[2557:208583] -[Person dealloc]
  2. 2019-01-18 17:43:41.011346+0800 MJ_TEST[2557:208583] ----
  3. Program ended with exit code: 0

//clang

Person.m

  1. struct __Person__test6_block_impl_0 {
  2.   struct __block_impl impl;
  3.   struct __Person__test6_block_desc_0* Desc;
  4.   Person *const __weak weakSelf;
  5.   __Person__test6_block_impl_0(void *fp, struct __Person__test6_block_desc_0 *desc, Person *const __weak _weakSelf, int flags=0) : weakSelf(_weakSelf) {
  6.     impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
  7.     impl.Flags = flags;
  8.     impl.FuncPtr = fp;
  9.     Desc = desc;
  10.   }
  11. };

分析：block对象的内部成员变量weakSelf依然是weak类型，并不受block代码块内部的__strong转化，该转化只是为了骗取编译器通过编译而已；

 

三、结论

1）原因：block对象与OC对象相互持有（强引用）——OC对象有block属性，block代码块中用到了该实例对象；

2）危害：程序结束时，相互强应用（对象的引用计数>0）导致实例对象所占内存不能及时被系统回收——即内存泄露；

3）解决：

<1>ARC：__weak修饰（常用）、__unsafe_unretained（会引起野指针调用，不推荐）、__block（过于繁琐，不推荐）；

<2>MRC：__unsafe_unretained和__block；

 

 

GitHub

原文链接：http://www.cnblogs.com/lybSkill/p/10283498.html

 友情链接：直通硅谷 　点职佳 　北美留学生论坛

iOS热门文章

  • snapkit更新约束崩溃的问题
  • iOS 14 UDP收不到广播处理
  • iOS开发用如何用类&quot;SKStoreProductViewController&quot;跳转AppStore点赞评分？
  • Charles抓包iPhone注意点以及SSL Proxying enabled for this host
  • 笔记：long、longlong、int、float、NSString相互转换
  • ios开发UI篇—UITextfield
  • 自定义相机碰到的问题，比如常见的拍照录制视频方向，镜像左右颠倒等问题
  • C 和 Object-C中的 #ifdef #ifndef
  • 使用Hbuilder将自己app发布到App Store（一）
  • iOS开发 - 超级签名实现之描述文件

    • iOS推荐文章

  • iOS开发基础135-Core Data
  • uniapp-vue3-oadmin手机后台实例|vite5.x+uniapp多端仿ios管理系统
  • 苹果支付有哪些坑，为什么苹果支付比支付宝和微信容易丢单？
  • 带你走进灵动岛
  • vue3+ts Axios封装—重复请求拦截
  • axios详解以及完整封装方法
  • 关于 axios 是什么？以及怎么用？
  • iOS气泡提示工具BubblePopup的使用
  • 一篇文章带你详细了解axios的封装 - 公众号-web前端进阶
  • [MAUI]模仿iOS多任务切换卡片滑动的交互实现

    • 本站QQ群：前端 618073944 | Java 606181507 | Python 626812652 | C/C++ 612253063 | 微信 634508462 | 苹果 692586424 | C#/.net 182808419 | PHP 305140648 | 运维 608723728

    W3xue 的所有内容仅供测试，对任何法律问题及风险不承担任何责任。通过使用本站内容随之而来的风险与本站无关。
    关于我们  |  意见建议  |  捐助我们  |  报错有奖  |  广告合作、友情链接（目前9元/月）请联系QQ：27243702 沸活量
    皖ICP备17017327号-2　皖公网安备34020702000426号