Swift 是自动管理内存的,这也就是说,我们不再需要操心内存的申请和分配。

当我们通过初始化创建一个对象时,Swift 会替我们管理和分配内存。而释放的原则遵循了自动引用计数 (ARC) 的规则:当一个对象没有引用的时候,其内存将会被自动回收。

这套机制从很大程度上简化了我们的编码,我们只需要保证在合适的时候将引用置空 (比如超过作用域,或者手动设为 nil 等),就可以确保内存使用不出现问题。

但是,所有的自动引用计数机制都有一个从理论上无法绕过的限制,那就是循环引用 (retain cycle) 的情况。

什么是循环引用

  假设我们有两个类 A和 B , 它们之中分别有一个存储属性持有对方:

class A {
let b: B
init() {
b = B()
b.a = self
}
deinit {
println("A deinit")
}
}
class B {
var a: A? = nil
deinit {
println("B deinit")
}
}

  

  在 A 的初始化方法中,我们生成了一个 B 的实例并将其存储在属性中。然后我们又将 A 的实例赋值给了 b.a 。这样 a.b 和 b.a 将在初始化的时候形成一个引用循环。现在当有第三方的调用初始化了 A ,然后即使立即将其释放, A 和 B 两个类实例的 deinit 方法也不会被调用,说明它们并没有被释放。

  因为即使 obj 不再持有 A 的这个对象,b 中的 b.a 依然引用着这个对象,导致它无法释放。而进一步,a 中也持有着 b,导致 b 也无法释放。在将 obj 设为 nil 之后,我们在代码里再也拿不到对于这个对象的引用了,所以除非是杀掉整个进程,我们已经 永远 也无法将它释放了。多么悲伤的故事啊..

在 Swift 里防止循环引用

  为了防止这种人神共愤的悲剧的发生,我们必须给编译器一点提示,表明我们不希望它们互相持有。一般来说我们习惯希望 "被动" 的一方不要去持有 "主动" 的一方。在这里 b.a 里对 A 的实例的持有是由 A 的方法设定的,我们在之后直接使用的也是 A 的实例,因此认为 b 是被动的一方。可以将上面的 class B 的声明改为:

class B {
weak var a: A? = nil
deinit {
println("B deinit")
}
}

  

  在 var a 前面加上了 weak ,向编译器说明我们不希望持有 a。这时,当 obj 指向 nil 时,整个环境中就没有对 A 的这个实例的持有了,于是这个实例可以得到释放。接着,这个被释放的实例上对 b 的引用 a.b 也随着这次释放结束了作用域,所以 b 的引用也将归零,得到释放。添加 weak 后的输出:

A deinit
B deinit

weak和unowned

在 Swift 中除了 weak 以外,还有另一个冲着编译器叫喊着类似的 "不要引用我" 的标识符,那就是 unowned 。它们的区别在哪里呢?如果您是一直写 Objective-C 过来的,那么从表面的行为上来说 unowned 更像以前的 unsafe_unretained ,而 weak 就是以前的 weak 。

  用通俗的话说,就是 unowned设置以后即使它原来引用的内容已经被释放了,它仍然会保持对被已经释放了的对象的一个 "无效的" 引用,它不能是 Optional 值,也不会被指向 nil 。如果你尝试调用这个引用的方法或者访问成员属性的话,程序就会崩溃。而 weak 则友好一些,在引用的内容被释放后,标记为 weak 的成员将会自动地变成 nil (因此被标记为 @ weak 的变量一定需要是 Optional 值)。

  关于两者使用的选择,Apple 给我们的建议是如果能够确定在访问时不会已被释放的话,尽量使用 unowned ,如果存在被释放的可能,那就选择用 weak 。

日常工作中一般使用弱引用的最常见的场景有两个:

  1. 设置 delegate 时
  2. 在 self 属性存储为闭包时,其中拥有对 self 引用时

其中,最常见的delegate使用时,可参考我这篇文章:

Swift代理造成内存泄漏的解决办法

所以,weak使用上是更推荐一点的。

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