GCD队列绑定NSObject类型上下文数据-利用__bridge_retained(transfer)转移内存管理权

前言

看过GCD（Grand Central Dispatch）的Apple官方文档的朋友一定见过“dispatch_set_context”和“dispatch_get_context”这两个函数，那么这两个函数该怎么用呢？ 

我们都知道，GCD的接口参数都是“C语言类型“的，那么，我们如何将NSObject类型（Foundation框架）的数据，传入GCD的接口呢？（即：Core Foundation和Foundation对象的转换）

本文关键字

GCD：dispatch_set_context，dispatch_get_context

__bridge，__bridge_retained，__bridge_transfer

Core Foundation, NSObject

dispatch_set(get)_context

先看看这两个函数的原型：

这里的object一般指的就是通过dispatch_queue_create创建的队列。 

所以，这两个函数分别完成了将context“绑定”到特定GCD队列和从GCD队列获取对应context的任务。

什么是context

在上述函数原型中，context是一个“void类型指针”，学过C语言的朋友应该都知道，void型指针可以指向任意类型，就是说，context在这里可以是任意类型的指针。

从这里可以得知，我们可以为队列“set”任意类型的数据，并在合适的时候取出来用。

用malloc创建context并绑定到队列上

参考Apple官方的例子，我们先用传统的malloc创建context，看看如下简短例子：

//定义context，即一个结构体
typedef struct _Data {
int number;
} Data;
//定义队列的finalizer函数，用于释放context内存
void cleanStaff(void *context) {
NSLog(@"In clean, context number: %d", ((Data *)context)->number);
//释放，如果是new出来的对象，就要用delete
free(context);
}
- (void)testBody {
//创建队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("me.tutuge.test.gcd", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
//创建Data类型context数据并初始化
Data *myData = malloc(sizeof(Data));
myData->number = 10;
//绑定context
dispatch_set_context(queue, myData);
//设置finalizer函数，用于在队列执行完成后释放对应context内存
dispatch_set_finalizer_f(queue, cleanStaff);
dispatch_async(queue, ^{
//获取队列的context数据
Data *data = dispatch_get_context(queue);
//打印
NSLog(@"1: context number: %d", data->number);
//修改context保存的数据
data->number = 20;
});
}

上面的代码运行后如下：

看，通过为队列设置context，我们就能为队列绑定自定义的数据，然后在合适的时候取出来用。

NSObject类型的context

在Mac、iOS的开发过程中，我们大部分用的都是Foundation框架下的类，就是如NSString、NSDictionary这些NSObject类型的类。

但是上面的dispatch_set(get)_context接受的context参数是C语言类型的，即Core Foundation类型的，我们如何转换呢？

由于ARC不能管理Core Foundation Object的生命周期，所以我们必须先转换context的“类型”，以便转换内存管理权。

NSObject类型的context

在Mac、iOS的开发过程中，我们大部分用的都是Foundation框架下的类，就是如NSString、NSDictionary这些NSObject类型的类。

但是上面的dispatch_set(get)_context接受的context参数是C语言类型的，即Core Foundation类型的，我们如何转换呢？

由于ARC不能管理Core Foundation Object的生命周期，所以我们必须先转换context的“类型”，以便转换内存管理权。

__bridge

Apple已经为我们提供了用于转换的关键字，如下：

__bridge: 只做了类型转换，不修改内存管理权；

__bridge_retained（即CFBridgingRetain）转换类型，同时将内存管理权从ARC中移除，后面需要使用CFRelease来释放对象；

__bridge_transfer（即CFBridgingRelease）将Core Foundation的对象转换为Objective-C的对象，同时将内存管理权交给ARC。

重新定义context

为了方便下面的说明，我们先定义context类。

@interface Data : NSObject
@property(assign, nonatomic) int number;
@end
@implementation Data
//继承dealloc方法，便于观察对象何时被释放
- (void)dealloc {
NSLog(@"Data dealloc...");
}
@end

看，我们继承了dealloc方法，这样就能知道Data类型对象什么时候被释放。

需要注意的点

__bridge的转换是没有转移内存管理权的，这点要特别注意。 

如果在传context对象时，用的是__bridge转换，那么context对象的内存管理权还在ARC手里，一旦当前作用域执行完，context就会被释放，而如果队列的任务用了context对象，就会造成“EXC_BAD_ACCESS”崩溃！

正确的用法

//定义队列的finalizer函数，用于释放context内存
void cleanStaff(void *context) {
//这里用__bridge转换，不改变内存管理权
Data *data = (__bridge Data *)(context);
NSLog(@"In clean, context number: %d", data.number);
//释放context的内存！
CFRelease(context);
}
- (void)testBody {
//创建队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("me.tutuge.test.gcd", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
//创建Data类型context数据并初始化
Data *myData = [Data new];
myData.number = 10;
//绑定context
//这里用__bridge_retained转换，将context的内存管理权从ARC移除，交由我们自己手动释放！
dispatch_set_context(queue, (__bridge_retained void *)(myData));
//设置finalizer函数，用于在队列执行完成后释放对应context内存
dispatch_set_finalizer_f(queue, cleanStaff);
dispatch_async(queue, ^{
//获取队列的context数据
//这里用__bridge转换，不改变内存管理权
Data *data = (__bridge Data *)(dispatch_get_context(queue));
//打印
NSLog(@"1: context number: %d", data.number);
//修改context保存的数据
data.number = 20;
});
}

解释

在dispatch_set_context的时候用__bridge_retained转换，将context的内存管理权从ARC移除，交给我们自己管理。

在队列任务中，用dispatch_get_context获取context的时
4000
候，用__bridge转换，维持context的内存管理权不变，防止出了作用域context被释放。

最后用CFRelease释放context内存。

运行结果

由结果可知，我们的context对象在最后显式调用CFRelease才被释放。

总结

总的来说，就是合理运用__bridge_retained(transfer)关键字转换对象的内存管理权，让我们自己控制对象的生命周期。