Swift编程中用以管理内存的自动引用计数详解

Swift 内存管理功能是通过使用自动引用计数(ARC)来处理。ARC用于初始化和取消初始化所述系统资源，从而释放使用的类实例的存储器空间当实例不再需要。ARC跟踪代码的实例有效地管理存储资源之间的关系的信息。

ARC的功能

• 在每一次一个新的类实例被创建时ARC分配一块内存以存储信息 init()
• 关于实例类型和其值的信息存储在存储器中
• 当类实例不再需要它自动由 deinit() 释放，用于进一步类实例的存储和检索的存储空间
• ARC保存在磁道当前参照类实例的属性，常量和变量，使得 deinit() 仅适用于那些不使用的实例。
• ARC维护“强引用”这些类实例属性，常量和变量来限制释放当当前的类实例正在使用。

ARC 程序


代码如下:

class StudDetails {
    var stname: String!
    var mark: Int!
    init(stname: String, mark: Int) {
        self.stname = stname
        self.mark = mark
    }
   
    deinit {
        println("Deinitialized \(self.stname)")
        println("Deinitialized \(self.mark)")
    }
}

let stname = "swift"
let mark = 98

println(stname)
println(mark)

当我们使用 playground 运行上面的程序，得到以下结果。

swift
98

ARC 强参考周期类实例


代码如下:

class studmarks {
    let name: String
    var stud: student?
   
    init (name: String) {
        println("Initializing: \(name)")
        self.name = name
    }
   
    deinit {
        println("Deallocating: \(self.name)")
    }
}

class student {
    let name: String
    var strname: studmarks?
   
    init (name: String) {
        println("Initializing: \(name)")
        self.name = name
    }
   
    deinit {
        println("Deallocating: \(self.name)")
    }
}

var shiba: studmarks?
var mari: student?

shiba = studmarks(name: "Swift")
mari = student(name: "ARC")

shiba!.stud = mari
mari!.strname = shiba

当我们使用 playground 运行上面的程序，得到以下结果。

Initializing: Swift
Initializing: ARC

ARC弱和无主参考
Class类型属性有两种方法可以解决强引用周期：

1. 弱引用
2. 无主参考

这些引用是用来使一个实例指在一个基准周期其他实例。然后实例可以为每一个实例参考代替处理强引用周期。当用户知道某些情况下可能会返回 'nil' 值，我们可能会指向使用弱引用。当实例会返回不是零的东西，然后使用无主参考声明。

弱引用程序


代码如下:

class module {
    let name: String
    init(name: String) { self.name = name }
    var sub: submodule?
    deinit { println("\(name) Is The Main Module") }
}

class submodule {
    let number: Int
   
    init(number: Int) { self.number = number }
   
    weak var topic: module?
   
    deinit { println("Sub Module with its topic number is \(number)") }
}

var toc: module?
var list: submodule?
toc = module(name: "ARC")
list = submodule(number: 4)
toc!.sub = list
list!.topic = toc

toc = nil
list = nil

当我们使用 playground 运行上面的程序，得到以下结果。

ARC Is The Main Module
Sub Module with its topic number is 4

无主参考程序


代码如下:

class student {
    let name: String
    var section: marks?
   
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
   
    deinit { println("\(name)") }
}
class marks {
    let marks: Int
    unowned let stname: student
   
    init(marks: Int, stname: student) {
        self.marks = marks
        self.stname = stname
    }
   
    deinit { println("Marks Obtained by the student is \(marks)") }
}

var module: student?
module = student(name: "ARC")
module!.section = marks(marks: 98, stname: module!)
module = nil

当我们使用 playground 运行上面的程序，得到以下结果。

ARC
Marks Obtained by the student is 98

闭包强引用周期
当我们分配一个闭包至类实例属性，闭包的主体以捕获特定实例强参考周期发生。强引用闭合由 self.someProperty 或 self.someMethod()定义。强引用周期用作闭包引用类型。

代码如下:

class HTMLElement {
    let samplename: String
    let text: String?
   
    lazy var asHTML: () -> String = {
        if let text = self.text {
            return "<\(self.samplename)>\(text)</\(self.samplename)>"
        } else {
            return "<\(self.samplename) />"
        }
    }
   
    init(samplename: String, text: String? = nil) {
        self.samplename = samplename
        self.text = text
    }
   
    deinit {
        println("\(samplename) is being deinitialized")
    }
}

var paragraph: HTMLElement? = HTMLElement(samplename: "p", text: "Welcome to Closure SRC")
println(paragraph!.asHTML())

当我们使用 playground 运行上面的程序，得到以下结果。

<p>Welcome to Closure SRC</p>
弱和无主参考
当闭包和实例相互引用，用户可以定义在一个闭合作为无主引用捕获。它不会允许用户在同一时间解除分配实例。当实例在某个时候返回一个“nil” 定义并使用弱实例的值。

代码如下:

class HTMLElement {
    let module: String
    let text: String?
   
    lazy var asHTML: () -> String = {
        [unowned self] in
        if let text = self.text {
            return "<\(self.module)>\(text)</\(self.module)>"
        } else {
            return "<\(self.module) />"
        }
    }
   
    init(module: String, text: String? = nil) {
        self.module = module
        self.text = text
    }
   
    deinit {
        println("\(module) the deinit()")
    }
}

var paragraph: HTMLElement? = HTMLElement(module: "Inside", text: "ARC Weak References")
println(paragraph!.asHTML())
paragraph = nil

当我们使用 playground 运行上面的程序，得到以下结果。

<Inside>ARC Weak References</Inside>
Inside the deinit()