Swift内存管理(ARC)之循环引用
2016-01-14 13:55
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Swift中是采用自动引用计数(ARC,AutomaticReferenceCounting)机制来对内存进行管理的。
拿《The Swift Programming Language》里面的例子来套一下:
接下来定义三个变量类型为:Cat?用来对一个新的Cat对象建立多个引用。因为变量是一个可选类型(是Cat?而不是Cat), 他们会自动给变量初始化为nil,所有当前它不需要引用一个Cat对象。
创建一个新的Cat对象,并对之前定义的三个变量进行赋值操作:
当你调用Cat类构造器,它会输出:”jack 对象已经被初始化”。这就代表已经完成了对象初始化操作。接下来,一个新的Cat对象被赋值给了 cat1变量,从而建立了cat1对新Cat实例对象的强引用。因此,它存在了至少一个强引用。这个新的Cat对象就不会被释放。
如果你把同一个Cat实例对象赋值给另外两个变量,它则又多建立了两个强引用。
此时这个Cat实例对象已经有三个强引用了。
如果你用把其中两个变量赋值为nil的方式来打破这些强引用,对象是不会被释放的。因为它还存在一个强引用。
只有直到对象所有的引用被打破,ARC才会释放该对象
当最后一个强引用被打破后,这个Cat对象被成功释放,输出:jack 对象释放成功!
简单的来说就是两个对象互相持有对方,使对方处于活跃状态不被释放,从而导致了循环引用。套个例子:
定义两个变量并初始化
建立强引用
通过把对象置nil打破强引用
这个地方Cat对象和Dog对象都不会被释放,因为他们两个之间还存在强引用。
解决循环引用办法
Swift提供了两种方法来解决循环引用问题:
(1)弱引用(weak)
(2)无主引用(unowned)
声明变量或属性时,在前面加上”weak”关键词表示它是一个弱引用。如果确定访问属性或函数的时候该对象不会被释放,也可以用无主引用(unowned)来取代。unowned跟Objective-C中的unsafe_unretained类似。它与weak的区别在于weak在引用的对象被释放后,会自动置nil。所以它必须声明成可选类型(?)。而unowned在引用对象被释放后不会自动置nil(因为非可选类型的变量不能被设置成nil),而是保留对原有对象的无效引用,一旦对象被释放,再访问该对象的属性或函数就会造成崩溃。官方建议是当你在可以确定访问属性或函数所属对象不会被释放时,使用unowned。否则,还是使用weak吧!
解决上面代码的循环引用问题,可做如下修改:
2、常见的循环引用问题:
(1)delegate
在项目中我们经常会用到代理模式,在Objective-C中我们一般在delegate前面加上weak关键词,表示它是一个弱引用。从而达到打破循环引用的效果。
(2)Block(闭包)中的循环引用
Block(闭包)的循环引用在于它会持有所有引用的元素。比如我们在Block(闭包)中访问了self,那么它就持有了self。这样一来就形成了一个环:self持有Block(闭包),Block(闭包)持有self。下面我们举个栗子加以说明:类A中有个闭包,我们在闭包中访问了self的name属性。
因为wash是self的一个属性,所以wash被self持有。这个时候我们又在闭包中访问了self的name属性,所以它又在闭包中持有了self。这样便导致了循环引用。为了解决闭包中的循环引用问题,Swift中提供了一个叫”闭包捕获列表”的解决方案。
定义一个捕获列表
捕获列表中的每一项都是一个用weak或 unowned关键字与一个实例对象的引用(如self)或者是一个用初始化值的变量(如delegate = self.delegate!)搭配成对,配对之间用逗号隔开,最后用方括号括起来。如下所示:
如果闭包中没有指定参数列表或者返回类型,可直接把捕获列表放置在闭包开始的地方(花括号后面)然后紧跟着是”in”关键词,示例代码如下:
如果捕获的引用总是不会为nil,那么它应该作为一个无主引用(unowned)被捕获,这样会比弱引用(weak)要好。
解决Block(闭包)中的循环引用,ClassA中的Block(闭包)代码可做以下修改:
内存管理,WEAK 和 UNOWNED
Swift学习笔记-内存管理
一、简述ARC如何工作:
每当你每创建一个新的对象,它便会分配一块内存来存储该对象的相关信息。当你不再需要这个对象的时候,它就会自动释放这个对象,避免它再占用内存空间。当然,如果该对象只要至少存在一个引用就不会被释放。另外,你如果访问了一个已经被释放的对象,则很有可能会出现崩溃(野指针)。拿《The Swift Programming Language》里面的例子来套一下:
//创建一个Cat类,自带常量name属性 class Cat { let name: String init(name: String) { //初始化name属性 self.name = name; print("\(name) 对象已经被初始化") } deinit { print("\(name) 对象释放成功!") } }
接下来定义三个变量类型为:Cat?用来对一个新的Cat对象建立多个引用。因为变量是一个可选类型(是Cat?而不是Cat), 他们会自动给变量初始化为nil,所有当前它不需要引用一个Cat对象。
var cat1: Cat? var cat2: Cat? var cat3: Cat?
创建一个新的Cat对象,并对之前定义的三个变量进行赋值操作:
cat1 = Cat(name: "jack") //输出:jack 对象已经被初始化
当你调用Cat类构造器,它会输出:”jack 对象已经被初始化”。这就代表已经完成了对象初始化操作。接下来,一个新的Cat对象被赋值给了 cat1变量,从而建立了cat1对新Cat实例对象的强引用。因此,它存在了至少一个强引用。这个新的Cat对象就不会被释放。
如果你把同一个Cat实例对象赋值给另外两个变量,它则又多建立了两个强引用。
//通过赋值对Cat实例对象建立强引用 cat2 = cat1 cat3 = cat1
此时这个Cat实例对象已经有三个强引用了。
如果你用把其中两个变量赋值为nil的方式来打破这些强引用,对象是不会被释放的。因为它还存在一个强引用。
//通过把置nil来打破cat1,cat2对Cat实例对象的强引用 cat1 = nil cat2 = nil
只有直到对象所有的引用被打破,ARC才会释放该对象
//打破最后一个强引用 cat3 = nil //输出:jack 对象释放成功!
当最后一个强引用被打破后,这个Cat对象被成功释放,输出:jack 对象释放成功!
二、循环引用
1、什么是循环引用?简单的来说就是两个对象互相持有对方,使对方处于活跃状态不被释放,从而导致了循环引用。套个例子:
//创建一个Cat类,拥有一个String类型的name属性与一个可选类型的dog属性。 class Cat { let name: String init(name: String) { self.name = name; print("\(name) 对象已经被初始化") } var dog: Dog? deinit { print("\(name) 对象释放成功!") } } //创建一个Dog类,拥有一个String类型的type属性与一个可选类型的jack属性。 class Dog { let type: String init(type: String) { self.type = type print("\(type) 对象已经被初始化") } var cat: Cat? deinit { print("\(type) 对象释放成功") } }
定义两个变量并初始化
var jack: Cat? var tom: Dog? jack = Cat(name: "jack") //print:jack 对象已经被初始化 tom = Dog(type: "red") //print:red 对象已经被初始化
建立强引用
jack!.dog = tom tom!.cat = jack
通过把对象置nil打破强引用
jack = nil tom = nil
这个地方Cat对象和Dog对象都不会被释放,因为他们两个之间还存在强引用。
解决循环引用办法
Swift提供了两种方法来解决循环引用问题:
(1)弱引用(weak)
(2)无主引用(unowned)
声明变量或属性时,在前面加上”weak”关键词表示它是一个弱引用。如果确定访问属性或函数的时候该对象不会被释放,也可以用无主引用(unowned)来取代。unowned跟Objective-C中的unsafe_unretained类似。它与weak的区别在于weak在引用的对象被释放后,会自动置nil。所以它必须声明成可选类型(?)。而unowned在引用对象被释放后不会自动置nil(因为非可选类型的变量不能被设置成nil),而是保留对原有对象的无效引用,一旦对象被释放,再访问该对象的属性或函数就会造成崩溃。官方建议是当你在可以确定访问属性或函数所属对象不会被释放时,使用unowned。否则,还是使用weak吧!
解决上面代码的循环引用问题,可做如下修改:
class Dog { let type: String init(type: String) { self.type = type print("\(type) 对象已经被初始化") } weak var jack: Cat deinit { print("\(type) 对象释放成功") } }
jack = nil tom = nil
2、常见的循环引用问题:
(1)delegate
在项目中我们经常会用到代理模式,在Objective-C中我们一般在delegate前面加上weak关键词,表示它是一个弱引用。从而达到打破循环引用的效果。
//在前面加上@objc是指定这里的代码属于Objective-C的代码,因为Swift中协议可以用于class、struct、enum。对于基本数据类型,它不是对象,没有引用计数这个概念,因此无法使用weak关键词。 Objective-C中的协议只适用于类,所以这里需要加上@objc。 @objc protocol AClassDelegate { func wash() } class A { weak var delegate: AClassDelegate! func cry() { } func play() { delegate.wash() } } class B: AClassDelegate { func feed() { let nurse = A() nurse.delegate = self nurse.cry() } @objc func wash() { print("begin wash and sleep") } }
(2)Block(闭包)中的循环引用
Block(闭包)的循环引用在于它会持有所有引用的元素。比如我们在Block(闭包)中访问了self,那么它就持有了self。这样一来就形成了一个环:self持有Block(闭包),Block(闭包)持有self。下面我们举个栗子加以说明:类A中有个闭包,我们在闭包中访问了self的name属性。
class A { let name: String lazy var wash: Void ->Void = { var name = self.name + " nurse" print("wash room is \(name)") } init(name: String) { self.name = name print("\(self.name) 创建了") } deinit { print("\(self.name) 释放了") } } class B { func play() { var nurse: A? nurse = A(name: "jack") nurse?.wash() } } var baby: B? baby = B() baby?.play() 输出结果: jack 创建了 wash room is jack nurse
因为wash是self的一个属性,所以wash被self持有。这个时候我们又在闭包中访问了self的name属性,所以它又在闭包中持有了self。这样便导致了循环引用。为了解决闭包中的循环引用问题,Swift中提供了一个叫”闭包捕获列表”的解决方案。
定义一个捕获列表
捕获列表中的每一项都是一个用weak或 unowned关键字与一个实例对象的引用(如self)或者是一个用初始化值的变量(如delegate = self.delegate!)搭配成对,配对之间用逗号隔开,最后用方括号括起来。如下所示:
lazy var someClosure:(Int, String) -> String = { [unowned self, weak delegate = self.delegate!] (index: Int, stringToProcess: String) -> String in }
如果闭包中没有指定参数列表或者返回类型,可直接把捕获列表放置在闭包开始的地方(花括号后面)然后紧跟着是”in”关键词,示例代码如下:
lazy var someClosure:Void -> String = { [unowned self, weak delegate = self.delegate!] in }
如果捕获的引用总是不会为nil,那么它应该作为一个无主引用(unowned)被捕获,这样会比弱引用(weak)要好。
解决Block(闭包)中的循环引用,ClassA中的Block(闭包)代码可做以下修改:
lazy var wash:Void ->Void = { [weak self] in //这个地方使用self!.name而不是self.name。是因为weak修饰,self有可能为nil,如果是unowned修饰,这个地方应该是self.name。因为unowned修饰的self永远不可能为空。 var name = self!.name + " nurse" print("wash room is \(name)") } 输出结果: jack 创建了 wash room is jack nurse jack 释放了
参考资料及文章
《The Swift Programming Language》内存管理,WEAK 和 UNOWNED
Swift学习笔记-内存管理
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