• 剖析RAC中的@weakify、@strongify


    0.很长的前言

    在block语句块中,如果需引用self,而self对象中又持有block对象,就会造成循环引用循环引用(retain cycle),导致内存泄露,比如以下代码

        self.block = ^{
            [self description];
        };

    一般我们是这么解决的,使用一个__weal修饰的weakSelf变量指向self对象,在block中使用weakSelf:

        __weak typeof(self) weakSelf = self;
        self.block = ^{
            [weakSelf description];
        };

    但是酱紫写,还是可能出问题,因为weakSelf是弱引用,而self一旦释放了,weakSelf可能为nil,还是举个栗子吧:
    1.先定义一个TestObj对象,他的属性有一个block对象

    @interface TestObj : NSObject@property (nonatomic, copy)void(^block)();@end@implementation TestObj- (void)dealloc {
        NSLog(@"%s",__func__);}- (instancetype)init {
        self = [super init];
        if (self) {
            __weak typeof(self) weakSelf = self;
            self.block = ^{
                dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
                    [NSThread sleepForTimeInterval:1];
                    NSLog(@"%@",weakSelf);
                });
            };
        }
        return self;}@end

    2.再另一个类实例中定义一个testFunc方法

        TestObj *obj = [TestObj new];
        obj.block();}

    执行testFunc方法,结果是打印的是(null),因为block里打印的方法是异步执行的,在 NSLog(@"%@",weakSelf);这句代码执行之前testFunc函数就结束,所以obj对象已经被release了。
    怎么解决呢?所以再对weakSelf做一次 __strong就可以了:

    __weak typeof(self) weakSelf = self;
            self.block = ^{
                __strong typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf;
                dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
                    [NSThread sleepForTimeInterval:1];
                    NSLog(@"%@",strongSelf);
                });
            };}

    使用了__strongstrongSelf变量作用域结束之前,对weakSelf有一个引用,防止对象(self)提前被释放。而作用域一过,strongSelf不存在了,对象(self)也会被释放。

    1.问题

    前面的写法虽然严谨了,也解决了问题了,但是作为喜欢偷懒的程序猿,会不会觉得很啰嗦?每次都要写那两条长长的__weak__strong,而且在block里用到的self的全部要改成strongSelf,假设把一段很多self的代码拷贝到block里,一个个改成strongSelf是不是很蛋疼?

    2.RAC是怎么解决的

    @weakify(self);[[button rac_signalForControlEvents:UIControlEventTouchUpInside] subscribeNext:^(id x) {
        @strongify(self);
        [self popViewControllerAnimated:YES];}];

    只要在block外用了@weakify(self);然后再block里写@strongify(self);就可以了,@strongify(self);语句后的的self可以原封不动,好像很神奇,下面一起看看@weakify、@strongify 这两个神奇的宏最终替换了什么东西。
    导入RAC的头文件,把上面的测试代码替换成RAC中用的@weakify(self);和@strongify(self), 分屏显示Xcode,让右侧的显示内容改为 preprocess“,就可以看到宏最终替换的结果。

    1.jpg

    1. @autoreleasepool {} 是什么鬼?
      注意到@weakify(self)前面的@颜色并不是橙色没有?@并不属于宏的一部分,当然你不能平白无故写个@对吧,所以RAC的weakify宏定义机智地给你补了一句autoreleasepool {} 这样一前一后就变成了啥事都没干的@autoreleasepool {}

    2. __attribute__((objc_ownership(weak)))是什么鬼?
      这个就是__weak在编译前被编译器替换的结果,weakify这个宏后面最终替换成__weak(后面说到),所以编译器再替换就成了__attribute__((objc_ownership(weak)))

    2.weakify、strongify的定义

    预备知识

    1. ...和 __VA_ARGS__ 看下NSLogprintf,他们的传入参数有多个,用...表示不确定参数个数, 看看NSLog的定义: NSLog(NSString *format, ...)
      在宏里也可以用...来表示多个参数,而__VA_ARGS__就对应多个参数的部分。 举个例子,你觉得NSLog太难看,想造一个自己的log打印函数,比如Zlog你就可以这么写:
      #define Zlog(...) NSLog(__VA_ARGS__)

    2.## 是宏连接符,会将 ## 左右两边连接起来,
    举个例子:宏定义为#define XLink(n) x##n,这宏的意思是把x和传入的n连接起来书写:

    int x1 = 1;int x2 = 2;int x3 = 3;//打印x1 x2 x3NSlog(@"%zd",XLink(1)); //NSlog(@"%zd",x1);NSlog(@"%zd",XLink(2)); //NSlog(@"%zd",x2);NSlog(@"%zd",XLink(3)); //NSlog(@"%zd",x3);

    一层层展开weakify

    假设我们写了@weakify(self) 发生了什么
    第一层:

    #define weakify(...)     rac_keywordify     metamacro_foreach_cxt(rac_weakify_,, __weak, __VA_ARGS__)

    rac_keywordify 实际上就是autoreleasepool {}的宏替换

    VA_ARGS就是对应我们传入的参数
    这里我们就可以变成这样:

        autoreleasepool {} 
        metamacro_foreach_cxt(rac_weakify_,, __weak, self)

    第二层:

    #define metamacro_foreach_cxt(MACRO, SEP, CONTEXT, ...)         metamacro_concat(metamacro_foreach_cxt, metamacro_argcount(__VA_ARGS__))(MACRO, SEP, CONTEXT, __VA_ARGS__)

    这一层开始就比较神奇了,
    替换第一层的结果就变成这样:

        autoreleasepool {}
        metamacro_concat(metamacro_foreach_cxt, metamacro_argcount(self))(rac_weakify_,  , __weak, self)

    我们先看metamacro_argcount(self)这部分,metamacro_argcount(...)这个宏很强大,可以替换可变参数(...)的个数:
    举个例子
    metamacro_argcount(@"obj") > 会被替换成1
    metamacro_argcount(@"obj",@“obj”) > 会被替换成2
    所以metamacro_argcount(self) > 会被替换成1(只有一个参数)
    再看看metamacro_concat的定义:

    #define metamacro_concat(A, B)         metamacro_concat_(A, B)

    居然还包了一次,那好,再点进去看看metamacro_concat_的定义

    #define metamacro_concat_(A, B) A ## B

    嗯,搞了半天就是之前说到的宏连接符 ##
    所以metamacro_concat(A, B) 就是把A、B连接起来变成AB
    根据上面分析的metamacro_argcount(self) > 1 ,再用metamacro_concat连接:

        autoreleasepool {}
        metamacro_foreach_cxt ## 1 (rac_weakify_,  , __weak, self)

    也就是:

        autoreleasepool {}
        metamacro_foreach_cxt1(rac_weakify_,  , __weak, self)

    第三层:
    metamacro_foreach_cxt1 没错,不要怀疑,他还定义了metamacro_foreach_cxt1这个后面数组为1的宏,搜索一下:2.jpg

    嗯,你没猜错,有metamacro_foreach_cxt1就有metamacro_foreach_cxt2、3、4、5、6、7、8...,
    这些是什么鬼,我们先不管,先看我们的metamacro_foreach_cxt1

    #define metamacro_foreach_cxt1(MACRO, SEP, CONTEXT, _0) MACRO(0, CONTEXT, _0)

    替换第二层分析的结果:

    autoreleasepool {}rac_weakify_(0,__weak,self)

    额,好像明朗起来了,毫不犹豫看看rac_weakify这个宏是怎么定义的:

    #define rac_weakify_(INDEX, CONTEXT, VAR)     CONTEXT __typeof__(VAR) metamacro_concat(VAR, _weak_) = (VAR);

    再替换一次:
    __weak __typeof__(self) self ## _weak_ = self
    最终真相大白变成:

    autoreleasepool {}__weak __typeof__(self) self_weak_ = self

    同理 strongify(self) 这个宏最终展开是这样的,注意这里他重新定义了self,在block语句块里面是允许这么干的,之后用self就是文章一开头的使用strongSelf一样。

    autoreleasepool {}__typeof__(self) self = self_weak_;

    裤子都脱了 你就给我看这个?有人要问了 为什么不直接用
    rac_weakify_就好,搞那么复杂饶了一大圈,这不是装逼么 - -
    其实饶了一大圈的函数就是 @weakify(...);可以支持最多20个参数
    比如: @weakify(ob1,obj2...,obj20);
    最终会替换成:

    @autoreleasepool {}__weak type(obj1) obj1_weak_ = obj1;__weak type(obj2) obj2_weak_ = obj2;...__weak type(obj20) obj20_weak_ = obj20;

    下面,我们来讲一讲RAC是怎么装逼的。

    3.RAC装逼宏

    metamacro_argcount 的定义

    前面说过metamacro_argcount这个宏可以把可变参数...替换成参数的个数,看看他的定义:

    #define metamacro_argcount(...)         metamacro_at(20, __VA_ARGS__, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1)

    一脸懵逼?没关系,我们一层层来看:
    假设:metamacro_at(self)
    就变成:
    metamacro_at(20, self, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1)

    看看metamacro_at的定义

    #define metamacro_at(N, ...)         metamacro_concat(metamacro_at, N)(__VA_ARGS__)

    替换进去就是

    metamacro_concat(metamacro_at, 20)(self, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1)

    之前已经知道metamacro_concat是连接宏,所以变成

    metamacro_at20(self, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1)

    搜索metamacro_at20

    3.jpg呵呵 又是一堆乱七八糟的,没事看懂一个就全懂了。

    #define metamacro_at20(_0, _1, _2, _3, _4, _5, _6, _7, _8, _9, _10, _11, _12, _13, _14, _15, _16, _17, _18, _19, ...) metamacro_head(__VA_ARGS__)

    嗯,这个宏的意思就是 去掉传入参数中前20个参数,把剩下的参数传入metamacro_head宏,上面的metamacro_at20 前20个参数就是:
    self, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2
    所以剩下的参数是 1
    假设一开始不是 metamacro_at(self)而是两个或多个参数会发生什么?
    比如 metamacro_at(self,self)?
    根据上面的规则替换,就会变成

    metamacro_at20(self,self, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1)

    除去前面20个参数,剩下 只有 2,1 所以把 2,1 这两个参数传入metamacro_head(2,1)
    看看的metamacro_head的定义

    #define metamacro_head(...)         metamacro_head_(__VA_ARGS__, 0)

    又是一层,继续点进去metamacro_head_

    #define metamacro_head_(FIRST, ...) FIRST

    其实就是截取第一个参数,所以
    metamacro_head(2,1)就是 2。
    而前面的metamacro_head(1)就是 1。
    到这里 相信你已经弄清楚 metamacro_at 是怎么替换成参数个数的了

    其他metamacro_at 也是一个道理

    metamacro_foreach_cxt 的定义

    回过头看metamacro_foreach_cxt

    #define metamacro_foreach_cxt1(MACRO, SEP, CONTEXT, _0) MACRO(0, CONTEXT, _0)#define metamacro_foreach_cxt2(MACRO, SEP, CONTEXT, _0, _1)     metamacro_foreach_cxt1(MACRO, SEP, CONTEXT, _0)     SEP     MACRO(1, CONTEXT, _1)#define metamacro_foreach_cxt3(MACRO, SEP, CONTEXT, _0, _1, _2)     metamacro_foreach_cxt2(MACRO, SEP, CONTEXT, _0, _1)     SEP     MACRO(2, CONTEXT, _2)省略N多行

    回到最开始,举个例子
    metamacro_argcount(obj1,obj2,obj3)
    通过上面metamacro_argcount宏,确定出参数为3后,对号入座传入
    metamacro_foreach_cxt3

    #define metamacro_foreach_cxt3(MACRO, SEP, CONTEXT, _0, _1, _2)     metamacro_foreach_cxt2(MACRO, SEP, CONTEXT, _0, _1)     SEP     MACRO(2, CONTEXT, _2)

    所以也就变成了

    metamacro_foreach_cxt3(rac_weakify_, , __weak , obj1 ,obj2 ,obj3)

    发现是个递归,也就是

    metamacro_foreach_cxt2(rac_weakify_, , CONTEXT, obj1, obj2) rac_weakify_(2, __weak, obj3)

    而metamacro_foreach_cxt2 又是一层递归,最后
    obj1、obj2、obj3都被替换成了:

    __weak type(obj1) obj1_weak_ = obj1;__weak type(obj2) obj2_weak_ = obj2;__weak type(obj3) obj3_weak_ = obj3;

    RAC的宏装逼过程总结

    其实总结起来很简单,就2点:

    1. 通过metamacro_argcount确定可变参数个数x

    2. 根据1得到的x调用metamacro_foreach_cxtx,层层递归,对每个参数进行宏替换

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