Swift 中的自动引用计数(Automatic Reference Counting,ARC)是一种内存管理机制,用于跟踪和管理应用程序中的类实例的内存。ARC会在实例不再被使用时自动释放其占用的内存,从而避免了手动管理内存的烦恼。

以下是关于 Swift ARC 的一些基本操作和概念:

1. 引用计数

   - 引用计数是什么? 引用计数是一个整数值,用于记录一个类实例当前有多少个地方在引用它。
   - 如何增加引用计数? 当一个新的引用指向一个实例时,引用计数会增加。
   - 如何减少引用计数? 当一个引用不再指向一个实例时,引用计数会减少。当引用计数为零时,实例的内存将被释放。

2. 强引用

   强引用是默认的引用关系。只要有一个强引用指向一个实例,该实例都不会被销毁。
   class Person {
       var name: String

       init(name: String) {
           self.name = name
       }
   }

   var person1: Person?
   var person2: Person?
   var person3: Person?

   person1 = Person(name: "John")
   person2 = person1 // 强引用
   person3 = person1 // 强引用

3. 循环引用

   循环引用是指两个或更多的实例相互引用,导致它们的引用计数永远不会降为零。Swift 通过弱引用(weak)和无主引用(unowned)来解决循环引用的问题。
   class Person {
       var name: String
       var apartment: Apartment?

       init(name: String) {
           self.name = name
       }
   }

   class Apartment {
       var unit: String
       var tenant: Person?

       init(unit: String) {
           self.unit = unit
       }
   }

   var john: Person?
   var unit4A: Apartment?

   john = Person(name: "John Doe")
   unit4A = Apartment(unit: "4A")

   john?.apartment = unit4A
   unit4A?.tenant = john

   上面的例子中,john 和 unit4A 形成了循环引用。可以使用弱引用或无主引用来解决这个问题。

4. 弱引用

   弱引用不会增加引用计数,当实例被释放时,弱引用会被自动置为 nil。在声明属性时使用 weak 关键字。
   class Person {
       var name: String
       weak var apartment: Apartment?

       init(name: String) {
           self.name = name
       }
   }

   class Apartment {
       var unit: String
       weak var tenant: Person?

       init(unit: String) {
           self.unit = unit
       }
   }

5. 无主引用

   无主引用也不会增加引用计数,但与弱引用不同,无主引用假定引用始终指向一个存在的实例。在声明属性时使用 unowned 关键字。
   class Customer {
       var name: String
       var card: CreditCard?

       init(name: String) {
           self.name = name
       }
   }

   class CreditCard {
       var number: UInt64
       unowned var customer: Customer

       init(number: UInt64, customer: Customer) {
           self.number = number
           self.customer = customer
       }
   }

   在上面的例子中,CreditCard 类的 customer 属性使用了无主引用,因为一个人的信用卡总是关联到一个持有者。

6. 无主引用和隐式解包可选值

   当我们确定引用始终指向一个存在的实例时,可以使用无主引用和隐式解包可选值(unowned(unsafe))。
   class Country {
       var name: String
       var capital: City!

       init(name: String, capitalName: String) {
           self.name = name
           self.capital = City(name: capitalName, country: self)
       }
   }

   class City {
       var name: String
       unowned(unsafe) var country: Country

       init(name: String, country: Country) {
           self.name = name
           self.country = country
       }
   }

   在上面的例子中,Country 类的 capital 属性使用了无主引用和隐式解包可选值,因为一个国家的首都总是存在的。

ARC 是 Swift 强大的内存管理工具,通过自动追踪和管理类实例的引用关系,使开发者无需手动处理内存的分配和释放。


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