iOS中使用對象的弱引用示例代碼

2020-07-26 02:22:00

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簡介

我們都知道使用 UIImage imageNamed 創建的 UIImage 對象會被持有(強引用)，如果圖片太大會占用內存，損耗 APP 的性能，影響用戶體驗，如果能改造對其的強引用變為弱引用就可以解決問題。

我們可能會有類似上面的場景，有些對象暫時保存起來，可能后面會用到，也有可能不會使用，但是又不想去管理它們的生命周期，如果它們能夠自己被銷毀就很省事，不需要去關心這些對象到底耗費了多少內存。

今天跟大家聊聊如何在 iOS 開發中保持對對象的弱引用而不是強引用，希望看完之后，能幫助到大家去解決實際問題。

NSObject retainCount

在 iOS 中創建一個對象，該對象的引用計數就會加1，例如下面的例子：

NSObject *obj = [NSObject alloc] init];NSLog(@"obj retain count: %zd", [obj retainCount]);

上面的例子輸出是1，當然在 ARC 下是無法使用 retainCount 這個方法的，只有在非 ARC 條件下才可以，如果要運行上面的例子，對應的文件需要設置為 -fno-objc-arc.

- (NSUInteger)retainCount OBJC_ARC_UNAVAILABLE;

可以在 usr/include/objc/NSObject.h 中查看，retainCount 是 NSObject 協議（@protocol NSObject）中定義的一個方法，而 NSObject 類是實現了該協議的，如下：

@interface NSObject <NSObject>

所以，任何OC對象都具有 retainCount 方法。另外，你添加一個視圖，視圖其實也是被容器引用了，其計數也會加1被容器持有其強引用，再例如在數組中添加一個對象，會使對象的引用計數加1，被數組所持有。

NSValue valueWithNonretainedObject

在 iOS 中，NSValue 的類方法 valueWithNonretainedObject 可以保持對對象的弱引用。

+ (NSValue *)valueWithNonretainedObject:(nullable id)anObject;

This method is useful if you want to add an object to a Collection but don't want the collection to create a strong reference to it.

大概意思是，該方法可以不持有對象的強引用，換句話說，只持有對象的弱引用。

舉個栗子~

MZDog.h

@interface MZDog : NSObject@end

MZDog.m

#import "MZDog.h"@implementation MZDog- (NSString *)description{ return [NSString stringWithFormat:@"MZDog-obj retain count: %zd", [self retainCount]];}@end

這里 MZDog 是設置了非 ARC 的，如圖：

在測試文件中使用 MZDog，如下：

// retainCount -> 1MZDog *dog = [MZDog new];NSLog(@"dog: %@", dog); // 對 dog 使用弱引用，此時其引用計數還是1NSValue *value = [NSValue valueWithNonretainedObject:dog];NSLog(@"dog: %@, value: %@", dog, value); // 獲取 value 對應的對象id obj = value.nonretainedObjectValue;NSLog(@"obj isKindOfClass MZDog: %i", [obj isKindOfClass:[MZDog class]]);if (obj == dog) { NSLog(@"The obj is same dog object.");}

對應的控制臺輸出，如下：

dog: MZDog-obj retain count: 1
dog: MZDog-obj retain count: 1, value: <308cf600 00600000>
obj isKindOfClass MZDog: 1
The obj is same dog object.

從上面的例子可以看出，valueWithNonretainedObject 對 MZDog 對象 dog 是沒有強應用的。修改代碼，示例一下：

// retainCount -> 1MZDog *dog = [MZDog new];NSLog(@"dog: %@", dog); // 對 dog 使用弱引用，此時其引用計數還是1NSValue *value = [NSValue valueWithNonretainedObject:dog];NSLog(@"dog: %@, value: %@", dog, value); // 經過NSValue包裝后，可以放到對應的集合對象(如數組，字典等)中，這樣這些集合就不會對 dog 進行強引用了NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:value, nil];// dog 的引用計數還是1NSLog(@"dog: %@, array: %@", dog, array);

對應的輸出日志：

dog: MZDog-obj retain count: 1
dog: MZDog-obj retain count: 1, value: <40b7a401 00600000>
dog: MZDog-obj retain count: 1, array: ("<40b7a401 00600000>")

方法 valueWithNonretainedObject 等同于

NSValue *theValue = [NSValue value:&anObject withObjCType:@encode(void *)];

上面的示例，可以改寫一下：

// retainCount -> 1MZDog *dog = [MZDog new];NSLog(@"dog: %@", dog); // 對 dog 使用弱引用，此時其引用計數還是1NSValue *value = [NSValue value:&dog withObjCType:@encode(void *)];NSLog(@"dog: %@, value: %@", dog, value);// 經過NSValue包裝后，可以放到對應的集合對象(如數組，字典等)中，這樣這些集合就不會對 dog 進行強引用了NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:value, nil];// dog 的引用計數還是1NSLog(@"dog: %@, array: %@", dog, array);

輸出日志：

dog: MZDog-obj retain count: 1
dog: MZDog-obj retain count: 1, value: <40568a02 00600000>
dog: MZDog-obj retain count: 1, array: ("<40568a02 00600000>")

此時 dog 的引用計數還是沒有增加~

自寫弱引用的集合分類

根據上面的理論知識，我們可以使用 NSValue 寫出弱引用的集合對象，思路很簡單，創建集合類的分類，然后使用 NSValue 來進行包裝。看下面的示例代碼即可。

NSArray+MZWeak.h

@interface NSArray (MZWeak)- (id)mz_weak_objectAtIndex:(NSUInteger)index;@end@interface NSMutableArray (MZWeak)- (void)mz_weak_addObject:(id)obj;@end

NSArray+MZWeak.m

#import "NSArray+MZWeak.h"@implementation NSArray (MZWeak)- (id)mz_weak_objectAtIndex:(NSUInteger)index{ NSValue *value = [self objectAtIndex:index];  return value.nonretainedObjectValue;}@end@implementation NSMutableArray (MZWeak)- (void)mz_weak_addObject:(id)obj{ NSValue *value = [NSValue valueWithNonretainedObject:obj]; if (nil != value) { [self addObject:value]; }}@end

在文件中使用，示例如下：

// retainCount -> 1MZDog *dog = [MZDog new];NSLog(@"dog: %@", dog); NSMutableArray *array = [NSMutableArray arrayWithCapacity:1];// 弱引用[array mz_weak_addObject:dog]; // 此時 dog 的引用計數還是1NSLog(@"dog: %@", dog);

依次類推，對于其他集合類 NSDictionary、NSSet 都可以實現。當然實現方式不止這一種，這里只是舉了一個 NSValue 包裝對象來實現的例子。

當然你也可以使用 NSProxy 或者 block 來解除對對象的強引用。關于 block 的解除方法，可以參考開源項目 HXImage，另外開源項目 YYWeakProxy 里面使用了 NSProxy 來解除強引用。

那么，除了上面提到的方法，系統類庫中有沒有現成的類呢？聰明的你一定猜到了，一定有！

是的，往下看。。。

NSPointerArray、NSMapTable、NSHashTable

集合類 NSArray、NSDictionary 和 NSSet 以及其對應的可變版本，都可以用來存儲 OC對象的, 但是對其中的對象都是強引用的。

從 iOS6.0 版本及以后的版本中，系統給我們提供了 NSPointerArray、NSMapTable 和 NSHashTable 分別對應 NSArray、NSDictionary 和 NSSet，最大的不同就是，NSPointerArray、NSMapTable 和 NSHashTable 對對象是弱引用而不是強引用。

現在大部分的 iOS APP 或者 iOS 游戲應該都至少在 iOS7 以上了吧，所以可以盡情使用這些系統提供的類庫了。

使用 NSPointerArray 保存弱引用的對象，需要使用下面三種方式來創建 NSPointerArray 對象，如下：

// 創建 NSPointerArray 對象方式一NSPointerArray *pointerArray = [NSPointerArray weakObjectsPointerArray]; // 創建 NSPointerArray 對象方式二NSPointerArray *pointerArray1 = [[NSPointerArray alloc] initWithOptions:NSPointerFunctionsWeakMemory]; // 創建 NSPointerArray 對象方式三NSPointerArray *pointerArray2 = [NSPointerArray pointerArrayWithOptions:NSPointerFunctionsWeakMemory];

那么下面還是以 MZDog 來舉例子，如下：

// retainCount -> 1MZDog *dog = [MZDog new];NSLog(@"dog: %@", dog); // 創建 NSPointerArray 對象方式一// 注意 weakObjectsPointerArray 而不是 strongObjectsPointerArrayNSPointerArray *pointerArray = [NSPointerArray weakObjectsPointerArray];[pointerArray addPointer:(__bridge void *)(dog)]; // 創建 NSPointerArray 對象方式二NSPointerArray *pointerArray1 = [[NSPointerArray alloc] initWithOptions:NSPointerFunctionsWeakMemory];[pointerArray1 addPointer:(__bridge void *)(dog)]; // 創建 NSPointerArray 對象方式三NSPointerArray *pointerArray2 = [NSPointerArray pointerArrayWithOptions:NSPointerFunctionsWeakMemory];[pointerArray2 addPointer:(__bridge void *)(dog)]; // dog 引用計數還是1NSLog(@"dog: %@", dog);

對應的輸出 dog 對象的 retainCount 仍然是 1，其引用計數沒有增加。

對應 NSMapTable 和 NSHashTable 的示例如下：

NSMapTable 示例

// retainCount -> 1MZDog *dog = [MZDog new];NSLog(@"dog: %@", dog); // 弱應用對象NSMapTable *map = [NSMapTable weakToWeakObjectsMapTable];[map setObject:dog forKey:@"first"]; // 引用計數還是1，沒變NSLog(@"dog: %@", dog);

NSHashTable 示例

// retainCount -> 1MZDog *dog = [MZDog new];NSLog(@"dog: %@", dog); // 弱應用對象NSHashTable *hashTable = [NSHashTable weakObjectsHashTable];[hashTable addObject:dog]; // 引用計數還是1，沒變NSLog(@"dog: %@", dog);

NSPointerArray 與 NULL

在 NSMutableArray 中添加的對象不可以是 nil，而 NSPointerArray 中卻可存儲 NULL(nil 經過轉換得到C指針為 NULL)，也可以用來存儲weak對象。weak類型的對象釋放之后，NSPointerArray 的對應位置會自動變成 NULL，使用count 屬性, 會將 NULL 元素也計算進來，即 NULL 算是它的一員。下面示例可以證明，如下：

MZDog *dog = nil; NSPointerArray *pointerArray = [NSPointerArray weakObjectsPointerArray];void *cobj = (__bridge void *)(dog);NSLog(@"obj: %@", cobj); //NULL[pointerArray addPointer:cobj];// 雖然存儲的是 NULL，但是 count 仍然是 1NSLog(@"pointerArray count: %zd", [pointerArray count]);NSArray *array = [pointerArray allObjects];NSLog(@"pointerArray allObjects: %@", array);

一般這樣刪除 NSPointerArray 中的 NULL 元素，如下：

[pointerArray addPointer:NULL];[pointerArray compact];

這里要注意，將OC對象轉換為C指針要使用 (__bridge void *) 這種方式，不要使用 (__bridge_retained void *) 或者 CFBridgingRetain，這二者會對 dog 對象進行強引用。如下示例：

// retainCount -> 1MZDog *dog = [MZDog new];NSPointerArray *pointerArray = [NSPointerArray weakObjectsPointerArray];// 這里會 retain dog 對象，使其引用計數加1，此時retainCount 是 2[pointerArray addPointer:(__bridge_retained void *)dog];// 這里會 retain dog 對象，使其引用計數再加1，retainCount 是 3[pointerArray addPointer:CFBridgingRetain(dog)]; // 此時的 retainCount 是 3NSLog(@"dog: %@", dog);

如果你對 (__bridge_retained void *) 或者 CFBridgingRetain 感興趣，可以看看 C 指針與 OC 對象之間的轉換這篇文章。

總結

以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對武林網的支持。

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