Swift5.1—自动引用计数

简介: Swift5.1—自动引用计数

Swift 使用自动引用计数(ARC)机制来跟踪和管理你的应用程序的内存。通常情况下,Swift 内存管理机制会一直起作用,你无须自己来考虑内存的管理。ARC 会在类的实例不再被使用时,自动释放其占用的内存。


然而在少数情况下,为了能帮助你管理内存,ARC 需要更多的,代码之间关系的信息。本章描述了这些情况,并且为你示范怎样才能使 ARC 来管理你的应用程序的所有内存。在 Swift 使用 ARC 与在 Obejctive-C 中使用 ARC 非常类似,具体请参考 过渡到 ARC 的发布说明


注意

引用计数仅仅应用于类的实例。结构体和枚举类型是值类型,不是引用类型,也不是通过引用的方式存储和传递。


自动引用计数的工作机制



每当你创建一个新的类实例时,ARC 会分配一块内存来储存该实例的信息。内存中会包含实例的类型信息,以及这个实例所关联的任何存储属性的值。


此外,当实例不再被使用时,ARC 释放实例所占用的内存,并让释放的内存能挪作他用。这确保了不再被使用的实例,不会一直占用内存空间。


然而,当 ARC 回收并释放了正在被使用中的实例后,该实例的属性和方法将不能再被访问和调用。实际上,如果你试图访问这个实例,你的应用程序很可能会崩溃。


为了确保使用中的实例不会被销毁,ARC 会跟踪和计算每一个实例正在被多少属性,常量和变量所引用。哪怕实例的引用数为 1,ARC 都不会销毁这个实例。


为了使上述成为可能,无论你将实例赋值给属性、常量或变量,它们都会创建此实例的强引用。之所以称之为“强”引用,是因为它会将实例牢牢地保持住,只要强引用还在,实例是不允许被销毁的。


自动引用计数实践



下面的例子展示了自动引用计数的工作机制。例子以一个简单的 Person 类开始,并定义了一个叫 name 的常量属性:

class Person {
    let name: String
    init(name: String) {
        self.name = name
        print("\(name) is being initialized")
    }
    deinit {
        print("\(name) is being deinitialized")
    }
}


Person 类有一个构造器,此构造器给实例的 name 属性赋值,并打印一条消息以表明初始化过程生效。Person 类也拥有一个析构器,这个析构器会在实例被销毁时打印一条消息。


接下来的代码片段定义了三个类型为 Person? 的变量,按照代码片段中的顺序,为新的 Person 实例建立多个引用。由于这些变量是被定义为可选类型(Person?,而不是 Person),它们的值会被自动初始化为 nil,目前还不会引用到 Person 类的实例。

var reference1: Person?
var reference2: Person?
var reference3: Person?


现在你可以创建 Person 类的新实例,并且将它赋值给三个变量中的一个:

reference1 = Person(name: "John Appleseed")
// 打印“John Appleseed is being initialized”


应当注意到当你调用 Person 类的构造器的时候,"John Appleseed is being initialized" 会被打印出来。由此可以确定构造器被执行。


由于 Person 类的新实例被赋值给了 reference1 变量,所以 reference1Person 类的新实例之间建立了一个强引用。正是因为这一个强引用,ARC 会保证 Person 实例被保持在内存中不被销毁。


如果你将同一个 Person 实例也赋值给其他两个变量,该实例又会多出两个强引用:

reference2 = reference1
reference3 = reference1


现在这一个 Person 实例已经有三个强引用了。


如果你通过给其中两个变量赋值 nil 的方式断开两个强引用(包括最先的那个强引用),只留下一个强引用,Person 实例不会被销毁:

reference1 = nil
reference2 = nil


在你清楚地表明不再使用这个 Person 实例时,即第三个也就是最后一个强引用被断开时,ARC 会销毁它:

reference3 = nil
// 打印“John Appleseed is being deinitialized”


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