一、weak的作用
这里的weak包括属性关键字weak和__weak两种：__weak用于修饰变量（variable），weak用于修饰属性（property）。
1. weak是弱引用，用weak描述修饰或者所引用对象的计数不会加1
2. weak修饰的指针在引用的对象被释放的时候自动被设置为nil，避免野指针
3. weak可以解决使用block引起的循环引用。
看到这里又想起了block和assign，复习一下这几个的区别：
1.__block不管是ARC还是MRC模式下都可以使用，可以修饰对象，还可以修饰基本数据类型。
2.__weak只能在ARC模式下使用，也只能修饰对象（NSString），不能修饰基本数据类型（int）。assign用来修饰基本数据类型
3.__block对象可以在block中被重新赋值，__weak不可以。
4.__block对象在ARC下可能会导致循环引用，非ARC下会避免循环引用，__weak只在ARC下使用，可以避免循环引用。
OK，以上说的都没有错，大家也都会用，但是你知道是怎么实现的吗
二、weak的源码实现
1、先看下objc-weak.h文件里面的API
typedef DisguisedPtr<objc_object *> weak_referrer_t;
struct weak_entry_t { ... };
struct weak_table_t { ... };
/// Adds an (object, weak pointer) pair to the weak table.
id weak_register_no_lock(weak_table_t *weak_table, id referent,
id *referrer, bool crashIfDeallocating);
/// Removes an (object, weak pointer) pair from the weak table.
void weak_unregister_no_lock(weak_table_t *weak_table, id referent, id *referrer);
#if DEBUG
/// Returns true if an object is weakly referenced somewhere.
bool weak_is_registered_no_lock(weak_table_t *weak_table, id referent);
#endif
/// Called on object destruction. Sets all remaining weak pointers to nil.
void weak_clear_no_lock(weak_table_t *weak_table, id referent);
看起来很简单的结构体和几个方法：
- weak_table_t：翻译一下注释上的说明，弱引用的哈希表table，对象id作为key，weak_entry_t结构体作为value
- weak_register_no_lock：向weak table里面添加一个object和它的weak引用指针
- weak_unregister_no_lock：从weak table移除一个object和它的weak引用指针
- weak_is_registered_no_lock：如果object有弱引用返回true
- weak_clear_no_lock：object对象被销毁，把所有指向它的弱引用指针全部置为nil
2、根据API看下.m里面的实现
2.1 weak_register_no_lock添加弱引用
源码实现：
id
weak_register_no_lock(weak_table_t *weak_table, id referent_id,
id *referrer_id, bool crashIfDeallocating)
{
objc_object *referent = (objc_object *)referent_id;
objc_object **referrer = (objc_object **)referrer_id;
// ensure that the referenced object is viable
。。。这里省略判断被引用的对象是否存在的代码，只看关键部分
weak_entry_t *entry;
if ((entry = weak_entry_for_referent(weak_table, referent))) {
append_referrer(entry, referrer);
}
else {
weak_entry_t new_entry(referent, referrer);
weak_grow_maybe(weak_table);
weak_entry_insert(weak_table, &new_entry);
}
return referent_id;
}
解释一下关键地方：
-
if ((entry = weak_entry_for_referent(weak_table, referent)))：判断weak_table是否存在这个对象referent - 如果table表中已经存在对象referent，那么执行
append_referrer(entry, referrer);把referrer这个新的引用加入到referent已经存在的引用列表中 - 如果不存在，执行
weak_entry_t new_entry(referent, referrer)：给对象referent创建一个新的引用列表
weak_grow_maybe(weak_table)：weak_table增加内存
weak_entry_insert(weak_table, &new_entry)：把referent的引用列表加入到weak_table中
2.2 weak_unregister_no_lock：移除弱引用
当我们使用weak指针指向一个对象__weak typeof(self) = self的时候,会调weak_register_no_lock在weak table表中添加这个引用，但是移除引用什么时候会用呢，还是看一下源码和注释:
/**
* Unregister an already-registered weak reference.
* This is used when referrer's storage is about to go away, but referent
* isn't dead yet. (Otherwise, zeroing referrer later would be a
* bad memory access.)
* Does nothing if referent/referrer is not a currently active weak reference.
* Does not zero referrer.
*/
void
weak_unregister_no_lock(weak_table_t *weak_table, id referent_id,
id *referrer_id)
{
// referent是对象也就是weak table中的key
objc_object *referent = (objc_object *)referent_id;
//*referrer是指向这个对象的弱引用指针
objc_object **referrer = (objc_object **)referrer_id;
weak_entry_t *entry;
if (!referent) return;
///从weak_table中根据key（referent）找到entry（指向对象弱引用列表的指针）
if ((entry = weak_entry_for_referent(weak_table, referent))) {
/// 从引用列表中移除这个引用referrer, remove_referrer这个方法会把这个referrer置为nil
remove_referrer(entry, referrer);
/// 之后遍历对象referent的引用列表是不是空了
bool empty = true;
if (entry->out_of_line() && entry->num_refs != 0) {
empty = false;
}
else {
for (size_t i = 0; i < WEAK_INLINE_COUNT; i++) {
if (entry->inline_referrers[i]) {
empty = false;
break;
}
}
}
if (empty) {
/// 如果该对象的弱引用列表已经empty，就把该对象从weak_table中移除
weak_entry_remove(weak_table, entry);
}
}
}
这个应该是这种情况下使用的，比如我们在一个方法里面这样定义：
- (void)testWeakReferrer {
__weak typeof(self) weakSelf = self;
...
return;
}
weakSelf是方法的局部变量，当方法执行完的时候，局部变量weakSelf会被销毁，这个时候系统应该就会自动执行weak_unregister_no_lock方法，把weakSelf从self对象的弱引用列表中移除，并且把weakSelf置为nil。
2.3 weak_clear_no_lock清空所有的weak指针
/**
* Called by dealloc; nils out all weak pointers that point to the
* provided object so that they can no longer be used.
*
* @param weak_table
* @param referent The object being deallocated.
*/
void
weak_clear_no_lock(weak_table_t *weak_table, id referent_id)
{
objc_object *referent = (objc_object *)referent_id;
weak_entry_t *entry = weak_entry_for_referent(weak_table, referent);
...
// zero out references
weak_referrer_t *referrers;
size_t count;
...//获取列表中的数量
for (size_t i = 0; i < count; ++i) {
objc_object **referrer = referrers[i];
if (referrer) {
if (*referrer == referent) {
*referrer = nil;
}
...
}
}
weak_entry_remove(weak_table, entry);
}
Called by dealloc，当对象被销毁的时候调用这个方法，在这个方法里面把所有指向这个对象的弱引用指针全部置为nil，最后从weak table中移除该对象和它的弱引用列表。
ok，这也就解释了为什么weak指针会被自动置为nil了
