wift 使用自動(dòng)引用計(jì)數(shù)（ARC）這一機(jī)制來跟蹤和管理應(yīng)用程序的內(nèi)存

通常情況下我們不需要去手動(dòng)釋放內(nèi)存，因?yàn)?ARC 會(huì)在類的實(shí)例不再被使用時(shí)，自動(dòng)釋放其占用的內(nèi)存。

但在有些時(shí)候我們還是需要在代碼中實(shí)現(xiàn)內(nèi)存管理。

ARC 功能

• 當(dāng)每次使用 init() 方法創(chuàng)建一個(gè)類的新的實(shí)例的時(shí)候，ARC 會(huì)分配一大塊內(nèi)存用來儲(chǔ)存實(shí)例的信息。

• 內(nèi)存中會(huì)包含實(shí)例的類型信息，以及這個(gè)實(shí)例所有相關(guān)屬性的值。

• 當(dāng)實(shí)例不再被使用時(shí)，ARC 釋放實(shí)例所占用的內(nèi)存，并讓釋放的內(nèi)存能挪作他用。

• 為了確保使用中的實(shí)例不會(huì)被銷毀，ARC 會(huì)跟蹤和計(jì)算每一個(gè)實(shí)例正在被多少屬性，常量和變量所引用。

• 實(shí)例賦值給屬性、常量或變量，它們都會(huì)創(chuàng)建此實(shí)例的強(qiáng)引用，只要強(qiáng)引用還在，實(shí)例是不允許被銷毀的。

ARC 實(shí)例

class Person {
 let name: String
 init(name: String) {
 self.name=name print("\(name) 開始初始化")
 }
 deinit {
 print("\(name) 被析構(gòu)")
 }}// 值會(huì)被自動(dòng)初始化為nil，目前還不會(huì)引用到Person類的實(shí)例var reference1: Person?var reference2: Person?var reference3: Person?// 創(chuàng)建Person類的新實(shí)例reference1=Person(name: "Runoob")//賦值給其他兩個(gè)變量，該實(shí)例又會(huì)多出兩個(gè)強(qiáng)引用reference2=reference1
reference3=reference1//斷開第一個(gè)強(qiáng)引用reference1=nil//斷開第二個(gè)強(qiáng)引用reference2=nil//斷開第三個(gè)強(qiáng)引用，并調(diào)用析構(gòu)函數(shù)reference3=nil

以上程序執(zhí)行輸出結(jié)果為：

Runoob 開始初始化Runoob 被析構(gòu)

類實(shí)例之間的循環(huán)強(qiáng)引用

在上面的例子中，ARC 會(huì)跟蹤你所新創(chuàng)建的 Person 實(shí)例的引用數(shù)量，并且會(huì)在 Person 實(shí)例不再被需要時(shí)銷毀它。

然而，我們可能會(huì)寫出這樣的代碼，一個(gè)類永遠(yuǎn)不會(huì)有0個(gè)強(qiáng)引用。這種情況發(fā)生在兩個(gè)類實(shí)例互相保持對(duì)方的強(qiáng)引用，并讓對(duì)方不被銷毀。這就是所謂的循環(huán)強(qiáng)引用。

實(shí)例

下面展示了一個(gè)不經(jīng)意產(chǎn)生循環(huán)強(qiáng)引用的例子。例子定義了兩個(gè)類：Person和Apartment，用來建模公寓和它其中的居民:

class Person {
 let name: String
 init(name: String) { self.name=name }
 var apartment: Apartment?
 deinit { print("\(name) 被析構(gòu)") }}class Apartment {
 let number: Int
 init(number: Int) { self.number=number }
 var tenant: Person?
 deinit { print("Apartment #\(number) 被析構(gòu)") }}// 兩個(gè)變量都被初始化為nilvar runoob: Person?var number73: Apartment?// 賦值runoob=Person(name: "Runoob")number73=Apartment(number: 73)// 意感嘆號(hào)是用來展開和訪問可選變量 runoob 和 number73 中的實(shí)例// 循環(huán)強(qiáng)引用被創(chuàng)建runoob!.apartment=number73
number73!.tenant=runoob// 斷開 runoob 和 number73 變量所持有的強(qiáng)引用時(shí)，引用計(jì)數(shù)并不會(huì)降為 0，實(shí)例也不會(huì)被 ARC 銷毀// 注意，當(dāng)你把這兩個(gè)變量設(shè)為nil時(shí)，沒有任何一個(gè)析構(gòu)函數(shù)被調(diào)用。// 強(qiáng)引用循環(huán)阻止了Person和Apartment類實(shí)例的銷毀，并在你的應(yīng)用程序中造成了內(nèi)存泄漏runoob=nilnumber73=nil

解決實(shí)例之間的循環(huán)強(qiáng)引用

Swift 提供了兩種辦法用來解決你在使用類的屬性時(shí)所遇到的循環(huán)強(qiáng)引用問題：

• 弱引用

• 無主引用

弱引用和無主引用允許循環(huán)引用中的一個(gè)實(shí)例引用另外一個(gè)實(shí)例而不保持強(qiáng)引用。這樣實(shí)例能夠互相引用而不產(chǎn)生循環(huán)強(qiáng)引用。

對(duì)于生命周期中會(huì)變?yōu)閚il的實(shí)例使用弱引用。相反的，對(duì)于初始化賦值后再也不會(huì)被賦值為nil的實(shí)例，使用無主引用。

弱引用實(shí)例

class Module {
 let name: String
 init(name: String) { self.name=name }
 var sub: SubModule?
 deinit { print("\(name) 主模塊") }}class SubModule {
 let number: Int
 init(number: Int) { self.number=number }
 weak var topic: Module?
 deinit { print("子模塊 topic 數(shù)為 \(number)") }}var toc: Module?var list: SubModule?toc=Module(name: "ARC")list=SubModule(number: 4)toc!.sub=list
list!.topic=toc
toc=nillist=nil

以上程序執(zhí)行輸出結(jié)果為：

ARC 主模塊子模塊 topic 數(shù)為 4

無主引用實(shí)例

class Student {
 let name: String
 var section: Marks?
 init(name: String) {
 self.name=name }
 deinit { print("\(name)") }}class Marks {
 let marks: Int
 unowned let stname: Student
 init(marks: Int, stname: Student) {
 self.marks=marks self.stname=stname }
 deinit { print("學(xué)生的分?jǐn)?shù)為 \(marks)") }}var module: Student?module=Student(name: "ARC")module!.section=Marks(marks: 98, stname: module!)module=nil

以上程序執(zhí)行輸出結(jié)果為：

ARC學(xué)生的分?jǐn)?shù)為 98

閉包引起的循環(huán)強(qiáng)引用

循環(huán)強(qiáng)引用還會(huì)發(fā)生在當(dāng)你將一個(gè)閉包賦值給類實(shí)例的某個(gè)屬性，并且這個(gè)閉包體中又使用了實(shí)例。這個(gè)閉包體中可能訪問了實(shí)例的某個(gè)屬性，例如self.someProperty，或者閉包中調(diào)用了實(shí)例的某個(gè)方法，例如self.someMethod。這兩種情況都導(dǎo)致了閉包 "捕獲" self，從而產(chǎn)生了循環(huán)強(qiáng)引用。

實(shí)例

下面的例子為你展示了當(dāng)一個(gè)閉包引用了self后是如何產(chǎn)生一個(gè)循環(huán)強(qiáng)引用的。例子中定義了一個(gè)叫HTMLElement的類，用一種簡單的模型表示 HTML 中的一個(gè)單獨(dú)的元素：

class HTMLElement {
 let name: String
 let text: String?
 lazy var asHTML: () -> String={
 if let text=self.text {
 return "<\(self.name)>\(text)</\(self.name)>"
 } else {
 return "<\(self.name) />"
 }
 }
 init(name: String, text: String?=nil) {
 self.name=name self.text=text }
 deinit {
 print("\(name) is being deinitialized")
 }
 }// 創(chuàng)建實(shí)例并打印信息var paragraph: HTMLElement?=HTMLElement(name: "p", text: "hello, world")print(paragraph!.asHTML())

HTMLElement 類產(chǎn)生了類實(shí)例和 asHTML 默認(rèn)值的閉包之間的循環(huán)強(qiáng)引用。

實(shí)例的 asHTML 屬性持有閉包的強(qiáng)引用。但是，閉包在其閉包體內(nèi)使用了self（引用了self.name和self.text），因此閉包捕獲了self，這意味著閉包又反過來持有了HTMLElement實(shí)例的強(qiáng)引用。這樣兩個(gè)對(duì)象就產(chǎn)生了循環(huán)強(qiáng)引用。

解決閉包引起的循環(huán)強(qiáng)引用:在定義閉包時(shí)同時(shí)定義捕獲列表作為閉包的一部分，通過這種方式可以解決閉包和類實(shí)例之間的循環(huán)強(qiáng)引用。

弱引用和無主引用

當(dāng)閉包和捕獲的實(shí)例總是互相引用時(shí)并且總是同時(shí)銷毀時(shí)，將閉包內(nèi)的捕獲定義為無主引用。

相反的，當(dāng)捕獲引用有時(shí)可能會(huì)是nil時(shí)，將閉包內(nèi)的捕獲定義為弱引用。

如果捕獲的引用絕對(duì)不會(huì)置為nil，應(yīng)該用無主引用，而不是弱引用。

實(shí)例

前面的HTMLElement例子中，無主引用是正確的解決循環(huán)強(qiáng)引用的方法。這樣編寫HTMLElement類來避免循環(huán)強(qiáng)引用：

class HTMLElement {
 let name: String
 let text: String?
 lazy var asHTML: () -> String={
 [unowned self] in
 if let text=self.text {
 return "<\(self.name)>\(text)</\(self.name)>"
 } else {
 return "<\(self.name) />"
 }
 }
 init(name: String, text: String?=nil) {
 self.name=name self.text=text }
 deinit {
 print("\(name) 被析構(gòu)")
 }
 }//創(chuàng)建并打印HTMLElement實(shí)例var paragraph: HTMLElement?=HTMLElement(name: "p", text: "hello, world")print(paragraph!.asHTML())// HTMLElement實(shí)例將會(huì)被銷毀，并能看到它的析構(gòu)函數(shù)打印出的消息paragraph=nil

以上程序執(zhí)行輸出結(jié)果為：

<p>hello, world</p>p 被析構(gòu)