IOS學習之 CoreFoundation框架

轉載自 http://blog.csdn.net/weiwangchao_/article/details/7744972

官方文檔： 

https://developer.apple.com/library/ios/documentation/CoreFoundation/Reference/CoreFoundation_Collection/index.html#//apple_ref/doc/uid/TP40003849

https://developer.apple.com/library/ios/documentation/CoreFoundation/Conceptual/CFDesignConcepts/CFDesignConcepts.html#//apple_ref/doc/uid/10000122-SW1

Core Foundation框架 (CoreFoundation.framework) 是一組C語言接口，它們爲iOS應用程序提供基本數據管理和服務功能。下面列舉該框架支持進行管理的數據以及可提供的服務：

• 羣體數據類型 (數組、集合等)

• 程序包

• 字符串管理

• 日期和時間管理

• 原始數據塊管理

• 偏好管理

• URL及數據流操做

• 線程和RunLoop

• 端口和soket通信

Core Foundation框架和Foundation框架緊密相關，它們爲相同功能提供接口，但Foundation框架提供Objective-C接口。若是您將Foundation對象和Core Foundation類型摻雜使用，則可利用兩個框架之間的 「toll-free bridging」。所謂的Toll-free bridging是說您能夠在某個框架的方法或函數同時使用Core Foundatio和Foundation 框架中的某些類型。不少數據類型支持這一特性，其中包括羣體和字符串數據類型。每一個框架的類和類型描述都會對某個對象是否爲 toll-free bridged，應和什麼對象橋接進行說明。

如需進一步信息，請閱讀Core Foundation 框架參考。

自 Xcode4.2 開始導入ARC機制後，爲了支持對象間的轉型，Apple又增長了許多轉型用的關鍵字。這一講咱們就來了解其用法，以及產生的理由。

引子

咱們先來看一下ARC無效的時候，咱們寫id類型轉void*類型的寫法：

id obj = [[NSObject alloc] init];void *p = obj;

反過來，當把void*對象變回id類型時，只是簡單地以下來寫，

id obj = p;[obj release];

可是上面的代碼在ARC有效時，就有了下面的錯誤：

    error: implicit conversion of an Objective-C pointer        to ’void *’ is disallowed with ARC        void *p = obj;                  ^     error: implicit conversion of a non-Objective-C pointer        type ’void *’ to ’id’ is disallowed with ARC        id o = p;                ^

__bridge

爲了解決這一問題，咱們使用 __bridge 關鍵字來實現id類型與void*類型的相互轉換。看下面的例子。

id obj = [[NSObject alloc] init]; void *p = (__bridge void *)obj; id o = (__bridge id)p;

將Objective-C的對象類型用 __bridge 轉換爲 void* 類型和使用 __unsafe_unretained 關鍵字修飾的變量是同樣的。被代入對象的全部者須要明確對象生命週期的管理，不要出現異常訪問的問題。

除過 __bridge 之外，還有兩個 __bridge 相關的類型轉換關鍵字：

• __bridge_retained

• __bridge_transfer

接下來，咱們將看看這兩個關鍵字的區別。

__bridge_retained

先來看使用 __bridge_retained 關鍵字的例子程序：

id obj = [[NSObject alloc] init]; void *p = (__bridge_retained void *)obj;

從名字上咱們應該能理解其意義：類型被轉換時，其對象的全部權也將被變換後變量所持有。若是不是ARC代碼，相似下面的實現：

id obj = [[NSObject alloc] init]; void *p = obj;[(id)p retain];

能夠用一個實際的例子驗證，對象全部權是否被持有。

void *p = 0; {    id obj = [[NSObject alloc] init];    p = (__bridge_retained void *)obj;} NSLog(@"class=%@", [(__bridge id)p class]);

出了大括號的範圍後，p 仍然指向一個有效的實體。說明他擁有該對象的全部權，該對象沒有由於出其定義範圍而被銷燬。

__bridge_transfer

相反，當想把原本擁有對象全部權的變量，在類型轉換後，讓其釋放原先全部權的時候，須要使用 __bridge_transfer 關鍵字。文字有點繞口，咱們仍是來看一段代碼吧。

若是ARC無效的時候，咱們可能須要寫下面的代碼。

// p 變量原先持有對象的全部權id obj = (id)p;[obj retain];[(id)p release];

那麼ARC有效後，咱們能夠用下面的代碼來替換：

// p 變量原先持有對象的全部權id obj = (__bridge_transfer id)p;

能夠看出來，__bridge_retained 是編譯器替咱們作了 retain 操做，而 __bridge_transfer 是替咱們作了 release¹。

Toll-Free bridged

在iOS世界，主要有兩種對象：Objective-C 對象和 Core Foundation 對象0。Core Foundation 對象主要是有C語言實現的 Core Foundation Framework 的對象，其中也有對象引用計數的概念，只是否是 Cocoa Framework::Foundation Framework 的 retain/release，而是自身的 CFRetain/CFRelease 接口。

這兩種對象間能夠互相轉換和操做，不使用ARC的時候，單純的用C緣由的類型轉換，不須要消耗CPU的資源，因此叫作 Toll-Free bridged。好比 NSArray和CFArrayRef, NSString和CFStringRef，他們雖然屬於不一樣的 Framework，可是具備相同的對象結構，因此能夠用標準C的類型轉換。

好比不使用ARC時，咱們用下面的代碼：

NSString *string = [NSString stringWithFormat:...];CFStringRef cfString = (CFStringRef)string;

一樣，Core Foundation類型向Objective-C類型轉換時，也是簡單地用標準C的類型轉換便可。

可是在ARC有效的狀況下，將出現相似下面的編譯錯誤：

    Cast of Objective-C pointer type ‘NSString *’ to C pointer type ‘CFStringRef’ (aka ‘const struct __CFString *’) requires a bridged cast    Use __bridge to convert directly (no change in ownership)    Use __bridge_retained to make an ARC object available as a +1 ‘CFStringRef’ (aka ‘const struct __CFString *’)

錯誤中已經提示了咱們須要怎樣作：用 __bridge 或者 __bridge_retained 來轉型，其差異就是變動對象的全部權。

正由於Objective-C是ARC管理的對象，而Core Foundation不是ARC管理的對象，因此纔要特地這樣轉換，這與id類型向void*轉換是一個概念。也就是說，當這兩種類型（有ARC管理，沒有ARC管理）在轉換時，須要告訴編譯器怎樣處理對象的全部權。

上面的例子，使用 __bridge/__bridge_retained 後的代碼以下：

NSString *string = [NSString stringWithFormat:...];CFStringRef cfString = (__bridge CFStringRef)string;

只是單純地執行了類型轉換，沒有進行全部權的轉移，也就是說，當string對象被釋放的時候，cfString也不能被使用了。

NSString *string = [NSString stringWithFormat:...];CFStringRef cfString = (__bridge_retained CFStringRef)string;...CFRelease(cfString); // 因爲Core Foundation的對象不屬於ARC的管理範疇，因此須要本身release

使用 __bridge_retained 能夠經過轉換目標處（cfString）的 retain 處理，來使全部權轉移。即便 string 變量被釋放，cfString 仍是可使用具體的對象。只是有一點，因爲Core Foundation的對象不屬於ARC的管理範疇，因此須要本身release。

實際上，Core Foundation 內部，爲了實現Core Foundation對象類型與Objective-C對象類型的相互轉換，提供了下面的函數。

CFTypeRef  CFBridgingRetain(id  X)  {    return  (__bridge_retained  CFTypeRef)X;} id  CFBridgingRelease(CFTypeRef  X)  {    return  (__bridge_transfer  id)X;}

因此，能夠用 CFBridgingRetain 替代 __bridge_retained 關鍵字：

NSString *string = [NSString stringWithFormat:...];CFStringRef cfString = CFBridgingRetain(string);...CFRelease(cfString); // 因爲Core Foundation不在ARC管理範圍內，因此須要主動release。

• __bridge_transfer

• 
  

全部權被轉移的同時，被轉換變量將失去對象的全部權。當Core Foundation對象類型向Objective-C對象類型轉換的時候，會常常用到 __bridge_transfer 關鍵字。

CFStringRef cfString = CFStringCreate...();NSString *string = (__bridge_transfer NSString *)cfString; // CFRelease(cfString); 由於已經用 __bridge_transfer 轉移了對象的全部權，因此不須要調用 release

一樣，咱們可使用 CFBridgingRelease() 來代替 __bridge_transfer 關鍵字。

CFStringRef cfString = CFStringCreate...();NSString *string = CFBridgingRelease(cfString);

總結

由上面的學習咱們瞭解到 ARC 中類型轉換的用法，那麼咱們實際使用中按照怎樣的原則或者方法來區分使用呢，下面我總結了幾點關鍵要素。

• 明確被轉換類型是不是 ARC 管理的對象

  • Core Foundation 對象類型不在 ARC 管理範疇內

  • Cocoa Foundation 對象類型（即通常使用到的Objectie-C對象類型）在 ARC 的管理範疇內

• 若是不在 ARC 管理範疇內的對象，那麼要清楚 release 的責任應該是誰

• 各類對象的生命週期是怎樣的

• 
  

__bridge

        只作類型轉換，不改變對象全部權

__bridge_retained／CFBridgingRetain()

        將Objective-C對象轉換爲Core Foundation對象，解除ARC全部權，須要開發者使用CFRelease或者相關方法手動來釋放對象。

__bridge_transfer／CFBridgingRelease

        將非Objective-C對象轉換爲Objective-C對象，給予ARC全部權，同時將對象的管理權交給ARC，開發者無需手動管理內存。