Swift 中使用自動引用計數(ARC)機制來追蹤和管理內存。
-
強引用
class YYTeacher {
var age : Int = 18
var name : String = "YY"
}
var t = YYTeacher()
var t1 = t
var t2 = t
通過 lldb 端可知上述代碼執行完成后， t 的內存情況如下：
那么為什么其 refCounts 為 0x0000000600000003 呢？
在前面分析swift的類結構時，通過SIL查看源碼：
refCounts 是 InlineRefCounts 類型的。
而 InlineRefCounts 又是 RefCounts 這個模板類的別名，這個模板類又取決于其傳入的參數類型 InlineRefCountBits 。
InlineRefCountBits 又是 RefCountBitsT 這個模板類的別名。
RefCountBitsT 這個類中有一個屬性 BitsType 類型的 bits ，通過查看定義可知：
BitsType 其實是 RefCountBitsInt 這個結構體中 Type 屬性的別名，所以 bits 其實就是 uint64_t 類型。
分析了 RefCountBitsT 這個類中的屬性bits，再來分析一下 swift 中的創建對象的底層方法 _swift_allocObject_：
查看 Initialized 的定義可知是一個枚舉：
refCounts 對應的構造函數：
可知在這里真正做事的是 RefCountBits ：
點進去可知 RefCountBits 也是一個模板定義，所以真正的初始化操作應該是在 RefCountBitsT 這個類中的構造方法：
根據 offset 進行的一個位移 操作。
分析 RefCountBitsT 的結構，如下圖：
-
isImmortal(0) -
UnownedRefCount(1-31)：無主引用計數 -
isDeinitingMask(32)：是否釋放的標記 -
StrongExtraRefCount(33-62)：強引用計數 -
UseSlowRC(63)
這里重點關注 UnownedRefCount 和 StrongExtraRefCount ，將剛剛例子中的 t 的引用計數0x0000000600000003 對比：
可知例子中代碼執行完后，t 的強引用計數變成了3.
通過分析例子中的SIL文件：
通過查看SIL文檔
可知 copy_addr 內部又調用了 一次strong_retain，而 strong_retain 其實就是 swift_retain
從上圖可知最終調用的就是 __swift_retain_ 這個方法，再往下走：
綜合上述可知：
__swift_retain_ 其實就是強引用計數增加了1。
注意：如果使用 CFGetRetainCount(t) 來獲取 t 的強引用計數， t 的強引用計數會在原來的基礎上 +1。
-
弱引用
使用關鍵字weak聲明弱引用的變量，
weak var t = YYTeacher()
從上圖可知弱引用聲明的變量是一個可選值，因為在程序運行過程中是允許將當前變量設置為 nil的。如下面的例子：
class YYTeacher {
var age : Int = 18
var name : String = "YY"
deinit {
print("YYTeacher deinit")
}
}
var t = YYTeacher()
t = nil
上面的代碼在t = nil處會報錯，可是如果將變量 t 聲明成可選類型，再將 t = nil 則不會報錯，所以意味著 weak聲明的變量必須是一個可選類型，才能被允許被設置為 nil。
通過源碼分析 weak 關鍵字在底層到底做了什么？
class YYTeacher {
var age : Int = 18
var name : String = "YY"
}
var t = YYTeacher()
weak var t1 = t
匯編模式下可知調用了 swift_weakInit 這個方法
通過 SIL 中查看源碼看一下 swift_weakInit() 這個方法究竟做了什么？
到這里，就引出了 HeapObjectSideTableEntry 這個類
SideTableRefCountBits決定了SideTableRefCounts的真實類型，繼承自 RefCountBitsT ，多了一個 uint32_t 的屬性 weakBits
class alignas(sizeof(void*) * 2) SideTableRefCountBits : public RefCountBitsT<RefCountNotInline>
{
uint32_t weakBits;
// ...
}
綜上可知：HeapObjectSideTableEntry 其實就是原來的 uint64_t 再加上一個存儲弱引用計數的 uint32_t。
了解 HeapObjectSideTableEntry 后，接著看 allocateSideTable() 方法中的實現，在新建了一個 SideTable對象后，將其作為參數傳入調用了 InlineRefCountBits() 這個構造方法：
HeapObjectSideTableEntry* RefCounts<InlineRefCountBits>::allocateSideTable(bool failIfDeiniting)
{
auto oldbits = refCounts.load(SWIFT_MEMORY_ORDER_CONSUME);
// ...
// FIXME: custom side table allocator
HeapObjectSideTableEntry *side = new HeapObjectSideTableEntry(getHeapObject());
auto newbits = InlineRefCountBits(side);
// ...
前面學習了 HeapObject 里的 RefCounts 實際上是InlineRefCountBits 的一個模板參數，在這里構造完 Side Table 后，對象中 InlineRefCountBits 就不再是原來的引用計數了，而是一個指向 Side Table 的指針，因為它們都是 uint64_t，所以需要不同的構造函數來區分，這里 InlineRefCountBits 的構造函數如下：
RefCountBitsT(HeapObjectSideTableEntry* side)
: bits((reinterpret_cast<BitsType>(side) >> Offsets::SideTableUnusedLowBits)
| (BitsType(1) << Offsets::UseSlowRCShift)
| (BitsType(1) << Offsets::SideTableMarkShift))
{
assert(refcountIsInline);
}
其實就是把 Side Table 的地址做了一個偏移 存放到內存中（即把創建的 side 的地址存放到 uint64_t 這個變量中），將指針地址沒用的位置替換成標識位。
擴展：如果此時再增加引用計數會怎樣呢？
通過前面可知：這里在給 t2 賦值的時候，內部會調用
strong_retain --> swift_retain --> __swift_retain
void incrementStrong(uint32_t inc) {
refCounts.increment(inc);
}
通過查看源碼可知此時的 refCounts 其實就是 SideTableRefCounts ，所以這個時候其實操作的就是SideTable。
總結：上面講了兩種 RefCounts，
InlineRefCounts：用在HeapObjet中，其實就是一個uint64_t，沒有弱引用時存的是引用計數（strongRefCounts + unownedRefCounts），有弱引用時存的是Side Table的指針地址HeapObjectSideTableEntry：內部有一個實質為SideTableRefCountBits類型的屬性refCounts，該類型中多了一個屬性uint32_t weakBits，繼承自RefCountBitsT，即原來的uint64_t加上一個存儲弱引用計數的uint32_t。
Side Table的指針地址中存儲的是：object+?+引用計數（strongRefCounts + unownedRefCounts）+弱引用計數（weakRefCounts)-
循環引用
var age = 10
let closure = {
age += 1
}
closure()
上面例子中，執行完閉包后，age的值為11，說明閉包內部對變量的修改將會改變外部原始變量的值，原因是閉包能默認捕獲外部變量，和OC中的Block是一樣的。
接下來通過deinit來觀察實例對象是否將被釋放：
deinit：在swift中叫做反初始化器，實例變量將要被回收時調用deinit，觀察實例對象是否被銷毀。
class YYTeacher {
var age = 12
deinit {
print("YYTeacher deinit")
}
}
func test() {
let t = YYTeacher()
let closure = {
t.age += 10
}
closure()
print(t.age)
}
test()
在上面例子中，當執行完函數test后，實例對象t調用了deinit即將被銷毀，說明閉包內部調用外部變量不會對其做強引用操作。
那么怎樣才會造成循環引用呢？
class YYTeacher {
var age = 12
var completionBack : (()->())?
deinit {
print("YYTeacher deinit")
}
}
func test() {
let t = YYTeacher()
t.completionBack = {
t.age += 10
}
t.completionBack!()
}
test()
執行完上面的代碼會發現，并沒有調用deinit，說明這里有循環引用，導致實例對象不能被銷毀。
在Swift中，通過弱引用(weak)和無主引用(unowned)來解決循環引用。
weak：可選類型，實例的生命周期內可為nil，實例銷毀后實例對象被置為nil；
unowned：非可選類型，使用前提要確保實例對象初始化后永不能為nil，實例銷毀后仍存儲著實例對象的內存地址，若再訪問則會造成野指針錯誤。
這里解決循環引用：
t.completionBack = {[unowned t] in
t.age += 10
}
// 或者
t.completionBack = {[weak t] in
t?.age += 10
}
/** 這里weak t是可選類型，可能為nil，OC中是允許給nil對象發送消息的，而在Swift中是不允許給nil對象發送消息的，所以要加上？，如果為nil則不會執行后面的.age+=1*/
上面的語法在Swift也叫做捕獲列表，定義在參數列表之前，用[ ]括起來，若有多個，中間用,連接，即使省略參數名稱、參數類型和返回類型也必須加上關鍵字in。
var i = 0
var arrClosure : [()->()] = []
for _ in 1...3 {
arrClosure.append {//[i] in
print(i)
}
i += 1
}
arrClosure[0]() //3
arrClosure[1]() //3
arrClosure[2]() //3
上面例子中，三個閉包捕獲的都是最后一次i的值，如果想要打印出來的值為1、2、3，三個閉包捕獲的就應該是每次i的值的副本(copy)，即捕獲列表，閉包表達改為：
arrClosure.append {[i] in
print(i)
}
總結：捕獲列表中捕獲的是變量的一個副本，本地表格；對于捕獲列表中的每個常量，閉包會利用周圍范圍內具有相同名稱的常量或變量，來初始化捕獲列表中定義的常量。
