播面

weak 属性在对象被释放后自动置为 nil，是 Objective-C Runtime（运行时）的一项重要特性。其底层实现原理可以概括为：Runtime 维护了一张全局的 Hash 表（SideTables），用于存储对象地址与指向该对象的所有 weak 指针地址之间的映射关系。

当对象被销毁时，Runtime 会通过这张表找到所有指向该对象的 weak 指针，并将它们指向的内存地址清零（置为 nil）。

下面是详细的底层实现剖析：

1. 核心数据结构

理解 weak 原理的关键在于理解 Runtime 内部的几个核心结构体：

1. SideTables：

   • 这是一个全局的静态数组（哈希数组）。
   • 为了防止多线程竞争导致锁冲突过于频繁，Runtime 使用了“分段锁”技术。SideTables 里面包含了多个 SideTable 结构（通常是 8 个或 64 个，取决于系统架构），通过对象的地址哈希运算后分配到不同的 SideTable 中。

2. SideTable：

   • 包含一个自旋锁（spinlock_t），用于保证线程安全。
   • 包含一个引用计数表（RefcountMap）。
   • 核心： 包含一个 weak_table_t（弱引用表）。

3. weak_table_t：

   • 这是一个全局弱引用哈希表。
   • Key：对象的内存地址（即 alloc 出来的那个对象的地址）。
   • Value：weak_entry_t 结构体。

4. weak_entry_t：

   • 这是存储具体 weak 指针的地方。
   • 它维护了一个数组（动态数组或定长数组），里面存储了所有指向该对象的 weak 指针变量的内存地址（即 &weakPointer）。

2. 实现流程

整个过程主要涉及两个阶段：设置 weak 变量 和 对象销毁。

阶段一：设置 weak 变量 (objc_storeWeak)

当你写下 __weak id obj = target; 时，编译器会将其转换为 Runtime 调用，最终调用 objc_storeWeak 函数。

1. objc_initWeak / objc_storeWeak：
   • 函数接收两个参数：weak 指针的地址（location）和被指向的对象（newObj）。
2. 清理旧值：
   • 如果该 weak 指针之前指向过其他对象（oldObj），Runtime 会以 oldObj 为 Key，在 weak_table 中找到对应的 weak_entry_t，并将该 weak 指针的地址从数组中移除。
3. 注册新值：
   • 如果 newObj 不为 nil，Runtime 会以 newObj 为 Key，在 weak_table 中查找。
   • 如果找不到，说明是第一个指向该对象的 weak 指针，则新建一个 weak_entry_t。
   • 将 weak 指针的地址（location）添加到 weak_entry_t 的数组中。

阶段二：对象销毁与置 nil (dealloc)

这是 weak 自动置 nil 的核心步骤。当对象的引用计数变为 0 时，会触发 dealloc。

调用链如下：
dealloc -> _objc_rootDealloc -> rootDealloc -> object_dispose -> objc_destructInstance -> objc_clear_deallocating

objc_clear_deallocating 的执行逻辑：

1. 获取 SideTable：
   • 根据当前要释放的对象地址，通过 Hash 算法找到它所属的 SideTable。
2. 查找 Weak 表：
   • 在 SideTable 的 weak_table 中，根据对象地址找到对应的 weak_entry_t。
3. 遍历并置 nil：
   • weak_entry_t 中保存了所有指向该对象的 weak 指针的地址。
   • Runtime 遍历这个数组，取出每个 weak 指针的地址。
   • 执行操作：*weak_ptr = nil;。这一步直接修改了内存中 weak 变量的值，使其指向 nil。
4. 清理记录：
   • 将该对象对应的 weak_entry_t 从 weak_table 中移除。
   • 从 SideTable 中移除该对象的引用计数记录。

3. 总结

一句话总结：
Runtime 维护了一个全局的 Hash 表，Key 是对象地址，Value 是指向该对象的所有 weak 指针地址的数组。当对象释放时，Runtime 根据对象地址查表，找到所有 weak 指针，将它们统一赋值为 nil，并从表中删除记录。

形象比喻：

• 对象是“被关注的主播”。
• Weak 指针是“粉丝”。
• SideTables/weak_table 是“粉丝名册”。
• 当你在代码中写 weak 时，就是把你的名字登记到了主播的粉丝名册上。
• 当主播“退网”（dealloc）时，平台（Runtime）会拿出名册，挨个通知（赋值 nil）所有粉丝：“主播没了，别看了”。