源代碼下載
下載地址：蘋果公開的源代碼在這里可以下載，https://opensource.apple.com/tarballs/
例如，其中，有兩個比較常見需要學習源碼的下載地址：
- runtime的源代碼在https://opensource.apple.com/tarballs/objc4/
- CoreFoudation(包括runloop)的源代碼在https://opensource.apple.com/tarballs/CF/
當然，如果你想在github上在線查看源代碼，可以點這里：runtime，CoreFoudation
為什么需要了解 引用轉換？
例如，在用到runtime的關聯對象API的時候
static NSString * const kCMkvoClassPrefix_for_Block = @"CMObserver_";
NSMutableArray * observers = objc_getAssociatedObject(self, (__bridge void *)kCMkvoAssiociateObserver_for_Block);
需要通過 (__bridge void *) 轉換 id 和 void * 。為什么轉換？這是因為獲取關聯對象的API -- objc_getAssociatedObject 里面的參數要求的。先看一下它的API：
objc_getAssociatedObject(id _Nonnull object, const void * _Nonnull key)
對比一下兩個參數：
const void * _Nonnull keystatic NSString * const kCMkvoClassPrefix_for_Block = @"CMObserver_";
那么，想把NSString的字符串轉成void *類型參數，必須進行引用轉換。那么轉換的是什么？OC中經常要對兩個框架的對象進行轉換：Foundation與Core Foundation對象。
至于上面的代碼，完整的功能可查閱 iOS開發·KVO用法，原理與底層實現: runtime模擬實現KVO監聽機制
1. 兩個框架的基本知識
1.1 Foundation
框架名是Foundation.framework，在Xcode新建工程時可以選擇導入（其實會默認自動依賴好）。Foundation框架允許使用一些基本對象,如數字和字符串,以及一些對象集合,如數組,字典和集合,其他功能包括處理日期和時間、內存管理、處理文件系統、存儲(或歸檔)對象、處理幾何數據結構(如點和長方形)。這個框架中的類都是一些最基礎的類。來自于這個框架的類名以NS開頭。
Foundation框架提供了非常多好用的類, 比如：
NSString : 字符串
NSArray : 數組
NSDictionary : 字典
NSDate : 日期
NSData : 數據
NSNumber : 數字
1.2 Core Foundation
Core Foundation 對象主要使用在用C語言編寫的Core Foundation 框架中,并使用引用計數的對象。在ARC無效時,Core Foundation 框架中的retain/release 分別是 CFRetain /CFRelease。
框架CoreFoundation.framework是一組C語言接口，它們為iOS應用程序提供基本數據管理和服務功能。下面列舉該框架支持進行管理的數據以及可提供的服務。查閱Core Foundation的完整API 點這里。
typedef const struct __CFString * CFStringRef;
typedef const struct __CFArray * CFArrayRef;
- CF的源代碼：
__CFString與__CFArray
查閱CF中結構體的源代碼 點這里。
- 這些結構體的定義如下：
CFArray.c
struct __CFArray {
CFRuntimeBase _base;
CFIndex _count; /* number of objects */
CFIndex _mutations;
int32_t _mutInProgress;
__strong void *_store; /* can be NULL when MutableDeque */
};
CFString.c
struct __CFString {
CFRuntimeBase base;
union { // In many cases the allocated structs are smaller than these
struct __inline1 {
CFIndex length;
} inline1; // Bytes follow the length
struct __notInlineImmutable1 {
void *buffer; // Note that the buffer is in the same place for all non-inline variants of CFString
CFIndex length;
CFAllocatorRef contentsDeallocator; // Optional; just the dealloc func is used
} notInlineImmutable1; // This is the usual not-inline immutable CFString
struct __notInlineImmutable2 {
void *buffer;
CFAllocatorRef contentsDeallocator; // Optional; just the dealloc func is used
} notInlineImmutable2; // This is the not-inline immutable CFString when length is stored with the contents (first byte)
struct __notInlineMutable notInlineMutable;
} variants;
};
1.3 兩者關系
Core Foundation 框架和 Foundation 框架緊密相關，它們為相同功能提供接口，但 Foundation 框架提供Objective-C接口。Foundation對象 和 Core Foundation對象間的轉換，俗稱為橋接。如果您將Foundation 對象和 Core Foundation 類型摻雜使用，則可利用兩個框架之間的 “ Toll Free Bridging”。所謂的Toll-free bridging是說您可以在某個框架的方法或函數同時使用 Core Foundation 和 Foundation 框架中的某些類型。
很多數據類型支持這一特性，其中包括群體和字符串數據類型。每個框架的類和類型描述都會對某個對象是否為 Toll-free bridged，應和什么對象橋接進行說明。如需進一步信息，請閱讀 Core Foundation 框架參考。
2. Objective-C指針與CoreFoundation指針之間的轉換
2.1 MRC下的轉換
- CF-->OC
強制轉換符：(CFStringRef) - OC-->CF
強制轉換符：(NSString *) - 例子
-(void)bridgeInMRC {
// 將Foundation對象轉換為Core Foundation對象，直接強制類型轉換即可
NSString *strOC1 = [NSString stringWithFormat:@"xxxxxx"];
CFStringRef strC1 = (CFStringRef)strOC1;
NSLog(@"%@ %@", strOC1, strC1);
[strOC1 release];
CFRelease(strC1);
// 將Core Foundation對象轉換為Foundation對象，直接強制類型轉換即可
CFStringRef strC2 = CFStringCreateWithCString(CFAllocatorGetDefault(), "12345678", kCFStringEncodingASCII);
NSString *strOC2 = (NSString *)strC2;
NSLog(@"%@ %@", strOC2, strC2);
[strOC2 release];
CFRelease(strC2);
}
2.2 ARC下的轉換
ARC僅管理Objective-C指針（retain、release、autorelease），不管理CoreFoundation指針。CF指針由人工管理，手動的CFRetain和CFRelease來管理。
在ARC中，CF和OC之間的轉化橋梁是 __bridge，有3種方式：
-
__bridge只做類型轉換，不改變對象所有權，是我們最常用的轉換符。 -
__bridge_transfer：ARC接管 管理內存 -
__bridge_retained：ARC釋放 內存管理
2.3 簡單互相轉換：__bridge
① 從OC轉CF，ARC管理內存：
(__bridge CFStringRef)- 需要人工CFRetain，否則，Cocoa指針釋放后， 傳出去的指針則無效。
- 例子
- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];
NSString *aNSString = [[NSString alloc]initWithFormat:@"test"];
CFStringRef aCFString = (__bridge CFStringRef)aNSString;
(void)aCFString;
}
上面只是單純地執行了類型轉換，沒有進行所有權的轉移，也就是說，當aNSString對象被ARC釋放的時候，aCFString也不能被使用了。
② 從CF轉OC，需要開發者手動釋放，不歸ARC管：
(__bridge NSString *)- 需要人工CFRelease，否則，OC對象的指針釋放后，對象引用計數仍為1，不會被銷毀。
- 例子
- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];
CFStringRef aCFString = CFStringCreateWithCString(NULL, "test", kCFStringEncodingASCII);
NSString *aNSString = (__bridge NSString *)aCFString;
(void)aNSString;
CFRelease(aCFString);
}
3. ARC下內存管理發生改變的轉換
3.1 CF-->OC：__bridge_transfer
- 例子
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
NSString *aNSString = [[NSString alloc]initWithFormat:@"test"];
CFStringRef aCFString = (__bridge_retained CFStringRef) aNSString;
aNSString = (__bridge_transfer NSString *)aCFString;
}
3.2 OC-->CF：__bridge_retained
- 例子
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
NSString *aNSString = [[NSString alloc]initWithFormat:@"test"];
CFStringRef aCFString = (__bridge_retained CFStringRef) aNSString;
(void)aCFString;
//這時候，即使開啟ARC，也需要手動執行CFRelease
CFRelease(aCFString);
}
3.3 怎么區分記憶？
因為ARC無法管理CF對象的指針，所以，無論是CF轉OC還是OC轉CF，我們只需關心CF對象的引用需要加1還是減1即可。
- CF轉OC：CFRef必須減1
這樣原來的CF對象就被釋放，所以，以后也不用手動釋放。
NSString *c = (__bridge_transfer NSString*)my_cfref; // -1 on the CFRef
- OC轉CF：CFRef 必須加1
這樣新的CF對象就不會被釋放，所以，以后用完必須手動釋放。
CFStringRef d = (__bridge_retained CFStringRef)my_id; // returned CFRef is +1
//這時候，即使開啟ARC，CF對象用完后也需要手動執行CFRelease
CFRelease(aCFString);
3.4 轉換相關的宏
- CFBridgingRetain
NS_INLINE CFTypeRef CFBridgingRetain(id X) {
return (__bridge_retain CFTypeRef)X;
}
- CFBridgingRelease
NS_INLINE id CFBridgingRelease(CFTypeRef X) {
return (__bridge_transfer id)X;
}
例1
下面兩個等效
CFStringRef cfStr = (__bridge_retained CFStringRef)ocStr;
CFStringRef cfStr = CFBridgingRetain(ocStr);
例2
下面兩個等效
NSString *ocStr = (__bridge_transfer NSString*)cfStr;
NSString *ocStr = CFBridgingRelease(cfStr);
3.5 總結
- CF轉化為OC時，并且對象的所有者發生改變，則使用
CFBridgingRelease()或__bridge_transfer。 - OC轉化為CF時，并且對象的所有者發生改變，則使用
CFBridgingRetain()或__bridge_retained
