iOS中使用对象的弱引用示例代码

简介

我们都知道使用 uiimage imagenamed 创建的 uiimage 对象会被持有(强引用)，如果图片太大会占用内存，损耗 app 的性能，影响用户体验，如果能改造对其的强引用变为弱引用就可以解决问题。

我们可能会有类似上面的场景，有些对象暂时保存起来，可能后面会用到，也有可能不会使用，但是又不想去管理它们的生命周期，如果它们能够自己被销毁就很省事，不需要去关心这些对象到底耗费了多少内存。

今天跟大家聊聊如何在 ios 开发中保持对对象的弱引用而不是强引用，希望看完之后，能帮助到大家去解决实际问题。

nsobject retaincount

在 ios 中创建一个对象，该对象的引用计数就会加1，例如下面的例子：

nsobject *obj = [nsobject alloc] init];
nslog(@"obj retain count: %zd", [obj retaincount]);

上面的例子输出是1，当然在 arc 下是无法使用 retaincount 这个方法的，只有在非 arc 条件下才可以，如果要运行上面的例子，对应的文件需要设置为 -fno-objc-arc.

- (nsuinteger)retaincount objc_arc_unavailable;

可以在 usr/include/objc/nsobject.h 中查看，retaincount 是 nsobject 协议（@protocol nsobject）中定义的一个方法，而 nsobject 类是实现了该协议的，如下：

@interface nsobject <nsobject>

所以，任何oc对象都具有 retaincount 方法。另外，你添加一个视图，视图其实也是被容器引用了，其计数也会加1被容器持有其强引用，再例如在数组中添加一个对象，会使对象的引用计数加1，被数组所持有。

nsvalue valuewithnonretainedobject

在 ios 中，nsvalue 的类方法 valuewithnonretainedobject 可以保持对对象的弱引用。

+ (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，该方法可以不持有对象的强引用，换句话说，只持有对象的弱引用。

举个栗子~

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

这里 mzdog 是设置了非 arc 的，如图：

在测试文件中使用 mzdog，如下：

// retaincount -> 1
mzdog *dog = [mzdog new];
nslog(@"dog: %@", dog);
 
// 对 dog 使用弱引用，此时其引用计数还是1
nsvalue *value = [nsvalue valuewithnonretainedobject:dog];
nslog(@"dog: %@, value: %@", dog, value);
 
// 获取 value 对应的对象
id obj = value.nonretainedobjectvalue;
nslog(@"obj iskindofclass mzdog: %i", [obj iskindofclass:[mzdog class]]);
if (obj == dog) {
 nslog(@"the obj is same dog object.");
}

对应的控制台输出，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.

从上面的例子可以看出，valuewithnonretainedobject 对 mzdog 对象 dog 是没有强应用的。修改代码，示例一下：

// retaincount -> 1
mzdog *dog = [mzdog new];
nslog(@"dog: %@", dog);
 
// 对 dog 使用弱引用，此时其引用计数还是1
nsvalue *value = [nsvalue valuewithnonretainedobject:dog];
nslog(@"dog: %@, value: %@", dog, value);
 
// 经过nsvalue包装后，可以放到对应的集合对象(如数组，字典等)中，这样这些集合就不会对 dog 进行强引用了
nsarray *array = [nsarray arraywithobjects:value, nil];
// dog 的引用计数还是1
nslog(@"dog: %@, array: %@", dog, array);

对应的输出日志：

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，可以改写一下：

// retaincount -> 1
mzdog *dog = [mzdog new];
nslog(@"dog: %@", dog);
 
// 对 dog 使用弱引用，此时其引用计数还是1
nsvalue *value = [nsvalue value:&dog withobjctype:@encode(void *)];
nslog(@"dog: %@, value: %@", dog, value);
// 经过nsvalue包装后，可以放到对应的集合对象(如数组，字典等)中，这样这些集合就不会对 dog 进行强引用了
nsarray *array = [nsarray arraywithobjects:value, nil];
// dog 的引用计数还是1
nslog(@"dog: %@, array: %@", dog, array);

输出日志：

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

此时 dog 的引用计数还是没有增加~

自写弱引用的集合分类

根据上面的理论知识，我们可以使用 nsvalue 写出弱引用的集合对象，思路很简单，创建集合类的分类，然后使用 nsvalue 来进行包装。看下面的示例代码即可。

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 -> 1
mzdog *dog = [mzdog new];
nslog(@"dog: %@", dog);
 
nsmutablearray *array = [nsmutablearray arraywithcapacity:1];
// 弱引用
[array mz_weak_addobject:dog];
 
// 此时 dog 的引用计数还是1
nslog(@"dog: %@", dog);

依次类推，对于其他集合类 nsdictionary、nsset 都可以实现。当然实现方式不止这一种，这里只是举了一个 nsvalue 包装对象来实现的例子。

当然你也可以使用 nsproxy 或者 block 来解除对对象的强引用。关于 block 的解除方法，可以参考开源项目 hximage，另外开源项目 yyweakproxy 里面使用了 nsproxy 来解除强引用。

那么，除了上面提到的方法，系统类库中有没有现成的类呢？聪明的你一定猜到了，一定有！

是的，往下看。。。

nspointerarray、nsmaptable、nshashtable

集合类 nsarray、nsdictionary 和 nsset 以及其对应的可变版本，都可以用来存储 oc对象的, 但是对其中的对象都是强引用的。

从 ios6.0 版本及以后的版本中，系统给我们提供了 nspointerarray、nsmaptable 和 nshashtable 分别对应 nsarray、nsdictionary 和 nsset，最大的不同就是，nspointerarray、nsmaptable 和 nshashtable 对对象是弱引用而不是强引用。

现在大部分的 ios app 或者 ios 游戏应该都至少在 ios7 以上了吧，所以可以尽情使用这些系统提供的类库了。

使用 nspointerarray 保存弱引用的对象，需要使用下面三种方式来创建 nspointerarray 对象，如下：

// 创建 nspointerarray 对象方式一
nspointerarray *pointerarray = [nspointerarray weakobjectspointerarray];
 
// 创建 nspointerarray 对象方式二
nspointerarray *pointerarray1 = [[nspointerarray alloc] initwithoptions:nspointerfunctionsweakmemory];
 
// 创建 nspointerarray 对象方式三
nspointerarray *pointerarray2 = [nspointerarray pointerarraywithoptions:nspointerfunctionsweakmemory];

那么下面还是以 mzdog 来举例子，如下：

// retaincount -> 1
mzdog *dog = [mzdog new];
nslog(@"dog: %@", dog);
 
// 创建 nspointerarray 对象方式一
// 注意 weakobjectspointerarray 而不是 strongobjectspointerarray
nspointerarray *pointerarray = [nspointerarray weakobjectspointerarray];
[pointerarray addpointer:(__bridge void *)(dog)];
 
// 创建 nspointerarray 对象方式二
nspointerarray *pointerarray1 = [[nspointerarray alloc] initwithoptions:nspointerfunctionsweakmemory];
[pointerarray1 addpointer:(__bridge void *)(dog)];
 
// 创建 nspointerarray 对象方式三
nspointerarray *pointerarray2 = [nspointerarray pointerarraywithoptions:nspointerfunctionsweakmemory];
[pointerarray2 addpointer:(__bridge void *)(dog)];
 
// dog 引用计数还是1
nslog(@"dog: %@", dog);

对应的输出 dog 对象的 retaincount 仍然是 1，其引用计数没有增加。

对应 nsmaptable 和 nshashtable 的示例如下：

nsmaptable 示例

// retaincount -> 1
mzdog *dog = [mzdog new];
nslog(@"dog: %@", dog);
 
// 弱应用对象
nsmaptable *map = [nsmaptable weaktoweakobjectsmaptable];
[map setobject:dog forkey:@"first"];
 
// 引用计数还是1，没变
nslog(@"dog: %@", dog);

nshashtable 示例

// retaincount -> 1
mzdog *dog = [mzdog new];
nslog(@"dog: %@", dog);
 
// 弱应用对象
nshashtable *hashtable = [nshashtable weakobjectshashtable];
[hashtable addobject:dog];
 
// 引用计数还是1，没变
nslog(@"dog: %@", dog);

nspointerarray 与 null

在 nsmutablearray 中添加的对象不可以是 nil，而 nspointerarray 中却可存储 null(nil 经过转换得到c指针为 null)，也可以用来存储weak对象。weak类型的对象释放之后，nspointerarray 的对应位置会自动变成 null，使用count 属性, 会将 null 元素也计算进来，即 null 算是它的一员。下面示例可以证明，如下：

mzdog *dog = nil;
 
nspointerarray *pointerarray = [nspointerarray weakobjectspointerarray];
void *cobj = (__bridge void *)(dog);
nslog(@"obj: %@", cobj); //null
[pointerarray addpointer:cobj];
// 虽然存储的是 null，但是 count 仍然是 1
nslog(@"pointerarray count: %zd", [pointerarray count]);
nsarray *array = [pointerarray allobjects];
nslog(@"pointerarray allobjects: %@", array);

一般这样删除 nspointerarray 中的 null 元素，如下：

[pointerarray addpointer:null];
[pointerarray compact];

这里要注意，将oc对象转换为c指针要使用 (__bridge void *) 这种方式，不要使用 (__bridge_retained void *) 或者 cfbridgingretain，这二者会对 dog 对象进行强引用。如下示例：

// retaincount -> 1
mzdog *dog = [mzdog new];
nspointerarray *pointerarray = [nspointerarray weakobjectspointerarray];
// 这里会 retain dog 对象，使其引用计数加1，此时retaincount 是 2
[pointerarray addpointer:(__bridge_retained void *)dog];
// 这里会 retain dog 对象，使其引用计数再加1，retaincount 是 3
[pointerarray addpointer:cfbridgingretain(dog)];
 
// 此时的 retaincount 是 3
nslog(@"dog: %@", dog);

如果你对 (__bridge_retained void *) 或者 cfbridgingretain 感兴趣，可以看看 c 指针与 oc 对象之间的转换 这篇文章。

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对的支持。