Swift—Core Foundation框架-备

Core Foundation框架是苹果公司提供一套概念来源于Foundation框架,编程接口面向C语言风格的API。虽然在Swift中调用这种C语言风格的API比较麻烦,但是在OS X和iOS开发过程中,有时候使用CoreFoundation框架的API是非常方便的,例如在与C语言混合编码的时候。

Core Foundation框架与Foundation框架紧密相关,他们具有与相同的接口,但是不同。Core Foundation框架是基于C语言风格的,而Foundation框架是基于Objective-C语言风格的。在OS X和iOS程序代码中经常会有多种语言风格的代码混合在一起的情况,这使得我们开发变得更加麻烦。

数据类型映射

Core Foundation框架提供了一些不透明的数据类型,这些数据类型封装了一些数据和操作,他们也可以称为“类”,他们都继承于CFType类,CFType是所用Core Foundation框架类型的根类。这些数据类型在Foundation框架中都有相应的数据类型与之对应,这些数据类型也有一些与Swift原生数据类型有对应关系。

看看Swift原生类型与Core Foundation类型之间的转换示例:

[html] view plain copy

print?

  1. import CoreFoundation
  2. import Foundation
  3. var cfstr1: CFString = "Hello,World"     //创建CFString字符串
  4. var str: String = cfstr1 as String           //将CFString字符串转换为Swift原生字符串String
  5. var cfstr2: CFString = str                   //将Swift原生字符串String转换为CFString字符串

这个转换过程中Core Foundation类型转换为Swift原生类型是需要强制类型转换的。

Swift原生数据类型、Foundation框架数据类型和Core Foundation框架数据类型之间转换过程中,虽然是大部分是可以零开销桥接,零开销并不意味着内存什么都不用管。Swift类型内存管理是采用ARC,Foundation类型和Core Foundation类型内存管理都是采用MRC或ARC,CoreFoundation类型内存管理是基于C语言风格的,它有一个对象所有权的概念。

Objective-C的MRC内存管理

Core Foundation的内存管理与Objective-C的MRC内存管理密不可分,先介绍一下Objective-C的MRC内存管理。

所有Objective-C类都继承NSObject类,每个NSObject对象都有一个内部计数器,这个计数器跟踪对象的引用次数,被称为“引用计数”(Reference Count,简称RC)。当对象被创建时候,引用计数为1。为了保证对象的存在,可以调用retain方法保持对象,retain方法会使其引用计数加1,如果不需要这个对象可以调用release或autorelease方法,release或autorelease方法使其引用计数减1。当对象的引用计数为0的时候,系统运行环境才会释放对象内存。

引用计数示例如图所示,首先在第①步调用者A中创建了一个NSObject对象,这时该对象引用计数为1。在第②步调用者B中想使用这个NSObject对象,于是使用NSObject对象引用,但是为了防止使用过程中NSObject对象被释放,可以调用retain方法使引用计数加1,这时引用计数为2。在第③步调用者A中调用release或autorelease方法,使引用计数减1,这时引用计数为1。在第④步调用者C中调用release或autorelease方法,只是获得NSObject对象引用,并没有调用retain、release或autorelease方法,因此没有引起引用计数的变化。在第⑤步调用者B中调用release或autorelease方法使引用计数减1,这时引用计数为0。这个时候NSObject对象就内存就可以释放了。

来总结一下:

1. 谁创建或拷贝对象,他也一定要负责调用NSObject对象release或autorelease方法,使引用计数减1,如图中调用者A在第①步,负责创建了NSObject对象,那么调用者A也必须是负责使引用计数减1,见第④步。

2. 谁调用retain方法使引用计数加1,它也一定要负责调用NSObject对象release或autorelease方法,使引用计数减1,如图中调用者B在第②步,调用者B调用NSObject对象retain方法使引用计数加1,那么调用者B也必须是负责使引用计数减1,见第⑤步。

对象所有权

一个对象可以有一个或多个所有者,从所有者的角度看是对这个对象具有了“所有权”,从上图中看,调用者A和调用者B是所有者,他们可能是一段程序,可能是一个对象。他们对NSObject对象具有所有权,不再使用时候他们应该负责放弃对象所有权,当对象没有所有者时,引用计数为0,它才可以被释放。

如上图如果按照对象所有权解释:调用者A创建或拷贝NSObject对象,这时调用者A就具有了NSObject对象的所有权,见第①步。调用者B调用NSObject对象retain方法,就获得了也NSObject对象的所有权,见第②步。调用者A调用NSObject对象release方法,放弃NSObject对象的所有权,见第③步。调用者C只是使用NSObject对象没有获得NSObject对象的所有权,见第④步。调用者B调用NSObject对象release方法,放弃NSObject对象的所有权,见第⑤步,但是调用者B使用这个NSObject对象过程中,由于其他调用者放弃所有权,导致NSObject对象被释放,那么调用者B中程序就会发生运行期错误。

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内存托管对象

Swift中调用CoreFoundation函数获得对象时候,对象分为:内存托管对象和内存非托管对象。

内存托管对象就是由编译器帮助管理内存,我们不需要调用CFRetain函数获得对象所有权,也不需要调用CFRelease函数放弃对象所有权。

获得这些内存托管对象的方法,是采用了CF_RETURNS_RETAINED或CF_RETURNS_NOT_RETAINED注释声明,示例代码:

[html] view plain copy

print?

  1. -(CGPathRef)makeToPath CF_RETURNS_RETAINED
  2. {
  3. UIBezierPath* triangle = [UIBezierPath bezierPath];
  4. [triangle moveToPoint:CGPointZero];
  5. [triangle addLineToPoint:CGPointMake(self.view.frame.size.width,0)];
  6. [triangle addLineToPoint:CGPointMake(0, self.view.frame.size.height)];
  7. [triangle closePath];
  8. CGPathRef theCGPath = [triangle CGPath];
  9. return CGPathCreateCopy(theCGPath);
  10. }

内存托管对象使用起来比较简单,不需要我们做额外的事情。

[html] view plain copy

print?

  1. func CFStringCreateWithCString(_ alloc: CFAllocator!,
  2. _ cStr: UnsafePointer<Int8>,
  3. _ encoding: CFStringEncoding) -> CFString!  //内存托管对象
  4. func CFHostCreateCopy(_ alloc: CFAllocator?,
  5. _ host: CFHost) -> Unmanaged<CFHost>    //内存非托管对象

内存非托管对象

内存非托管对象就是内存需要程序员自己管理。这是由于在获得对象的方法中没有使用CF_RETURNS_RETAINED或CF_RETURNS_NOT_RETAINED注释声明,编译器无法帮助管理内存。在具体使用时候我们可以上一节的方法判断是否为非内存托管对象。

内存非托管对象使用起来有些麻烦,要根据获得所有权方法,进行相应的处理。

1. 如果一个函数名中包含Create或Copy,则调用者获得这个对象的同时也获得对象所有权,返回值Unmanaged<T>需要调用takeRetainedValue()方法获得对象。调用者不再使用对象时候,Swift代码中需要调用CFRelease函数放弃对象所有权,这是因为Swift是ARC内存管理的。

2. 如果一个函数名中包含Get,则调用者获得这个对象的同时不会获得对象所有权,返回值Unmanaged<T>需要调用takeUnretainedValue()方法获得对象。

示例代码如下:

[html] view plain copy

print?

    1. let host: CFHost = CFHostCreateWithName(kCFAllocatorDefault,
    2. Ê"127.0.0.1").takeRetainedValue()
    3. let hostNames: CFArray = CFHostGetNames(host, nil)!.takeUnretainedValue()
时间: 2024-08-29 04:25:38

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