iOS 源代码深入剖析：对象的引用计数存储原理

2023-10-09 14:40:32

揭开 Objective-C 引用计数存储的神秘面纱

作为一名资深的 iOS 开发者，精通 Objective-C 中的引用计数内存管理机制至关重要。然而，仅仅停留在皮毛层面是不够的。为了在面试中脱颖而出，深入理解其底层实现才是关键。本文将带您踏上 iOS 源代码之旅，探索对象的引用计数究竟是如何存储的。

引用计数：概念回顾

引用计数是一种通过跟踪每个对象的引用数量来管理内存的机制。当一个对象被引用时，其引用计数增加；当引用消失时，引用计数减少。当引用计数降至 0 时，对象将被销毁，其占用的内存将被释放。

引用计数的存储

在 Objective-C 中，对象的引用计数存储在对象的 isa 指针中。isa 指针指向该对象的类对象，它包含有关该对象类型和内存布局的重要信息。在 isa 指针的末尾，分配了几个字节来存储引用计数。

以下代码说明了引用计数如何存储在 isa 指针中：

@interface MyObject : NSObject
{
    int count;
}
@end

@implementation MyObject
- (void)dealloc
{
    NSLog(@"引用计数：%ld", [self retainCount]);
    [super dealloc];
}
@end

在上面的示例中，MyObject 类的 isa 指针指向 objc_object 结构，该结构包含一个名为 isa 的 32 位指针（指向 MyObject 类的类对象）和一个名为 flags 的 32 位整数（存储引用计数和其他标志）。

您可以通过 retainCount 方法获取对象的引用计数。在运行时，retainCount 方法等效于以下代码：

NSUInteger retainCount(id self) {
    return ((struct objc_object *)self)->flags >> ARC_SHIFT_AMOUNT;
}

从 Runtime 源代码中获取见解

Objective-C Runtime 是一个强大的框架，它提供了一组 API，允许您在运行时检查和修改对象。我们可以使用 Runtime 来进一步探索对象的引用计数存储。

以下是使用 Runtime 获取对象的引用计数的示例代码：

#import <objc/runtime.h>

NSUInteger getReferenceCount(id object) {
    return *(NSUInteger *)((char *)object + sizeof(struct objc_object));
}

int main() {
    MyObject *object = [[MyObject alloc] init];
    NSUInteger referenceCount = getReferenceCount(object);
    NSLog(@"引用计数：%ld", referenceCount);
    return 0;
}