【iOS沉思录】Foundation对象与Core Foundation对象的区别转换和内存管理权移交

Foundation对象与Core Foundation对象的区别

Foundation对象是Objective-C对象,使用Objective-C语言实现;而Core Foundation对象是C对象,使用C语言实现。两者之间可以通过__bridge、__bridge_transfer、__bridge_retained等关键字转换(桥接)。

Foundation对象和Core Foundation对象更重要的区别是ARC下的内存管理问题。在非ARC下两者都需要开发者手动管理内存,没有区别。但在ARC下,系统只会自动管理Foundation对象的释放,而不支持对Core Foundation对象的管理。所以,在ARC下两者进行转换后,必须要确定转换后的对象是由开发者手动管理,还是由ARC系统继续管理,否则可能导致内存泄漏问题。

互相转换和内存管理权移交

下面以NSString对象(Foundation对象)和CFStringRef对象(Core Foundation对象)为例,介绍两者的转换和内存管理权移交问题:

1、非ARC下

在非ARC下,Foundation对象和CFStringRef对象可以直接强制转换,都是手动管理内存,无需关心内存管理权的移交问题;

2、ARC下

在ARC下,Foundation对象和CFStringRef对象在相互转换时,需要选择使用__bridge、__bridge_transfer和__bridge_retained来确定对象的管理权转移问题,三者的作用语义分别如下:

  • __bridge
    __bridge关键词最常用,它的含义是不改变对象的管理权所有者,本来由ARC管理的Foundation对象,转换成Core Foundation对象后依然由ARC管理;本来由开发者手动管理的Core Foundation对象转换成Foundation对象后继续由开发者手动管理。示例代码如下:
/* ARC管理的Foundation对象 */
NSString *s1 = @"string"; 
/* 转换后依然由ARC管理释放 */
CFStringRef cfstring = (__bridge CFStringRef)s1; 

/* 开发者手动管理的Core Foundation对象 */
CFStringRef s2 = CFStringCreateWithCString(NULL, "string", kCFStringEncodingASCII);
/* 转换后仍然需要开发者手动管理释放 */
NSString *fstring = (__bridge NSString*)s2;
  • __bridge_transfer
    __bridge_transfer用在将Core Foundation对象转换成Foundation对象时,进行内存管理权的移交。即本来需由开发者手动管理释放的Core Foundation对象在转换成Foundation对象后,交由ARC来管理对象的释放,开发者不用再关心对象的释放,也不会发生内存泄露。示例代码如下:
/* 开发者手动管理的Core Foundation对象 */
CFStringRef s2 = CFStringCreateWithCString(NULL, "string", kCFStringEncodingASCII);
/* 转换后改由ARC管理对象的释放,不用担心内存泄漏 */
NSString *fstring = (__bridge__transfer NSString*)s2;
// NSString *fstring = ( NSString*) CFBridgingRelease(s2); //另一种等效写法
  • __bridge_retained
    __bridge_retained用在将Foundation对象转换成Core Foundation对象时,进行ARC内存管理权的剥夺。即本来由ARC管理的Foundation对象在转换成Core Foundation对象后,ARC不再继续管理该对象,需要开发者自己进行手动释放该对象,否则会发生内存泄漏。示例代码如下:
/* ARC管理的Foundation对象 */
NSString *s1 = @"string"; 
/* 转换后ARC不再继续管理,需要手动释放 */
CFStringRef cfstring = (__bridge__retained CFStringRef)s1; 
// CFStringRef cfstring = (CFStringRef) CFBridgingRetain(s1); //另一种等效写法

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