Objective-C中的associated object釋放時機問題

若是對象A持有對象B，B做爲A的associated object，而且表面上B沒有其餘被強引用的地方，那麼對象A被釋放時，對象B必定會同時釋放嗎？大部分狀況下是，但真有不是的時候。最近實現代碼的時候不當心就碰到了這樣的特殊狀況。

需求

須要監聽對象A釋放（dealloc）並執行對象A的a方法。此時引入對象B，並做爲對象A的associated object。A釋放時觸發B釋放，在B的dealloc方法中執行A的a方法。對象B須要一個指向對象A的屬性，並聲明爲unsafe_unretained（或assign），由於weak指針此時已經失效了。

示例代碼

@interface MyObject1 : NSObject
@end

@implementation MyObject1
- (void)foo {
    NSLog(@"success");
}
@end

@interface MyObject2 : NSObject
@property (nonatomic, unsafe_unretained) MyObject1 *obj1;
@end

@implementation MyObject2
- (void)dealloc {
    [self.obj1 foo];
}
+ (instancetype)create {
    return [[self class] new];
}
@end

@implementation ViewController
+ (void)load {
    [self fun1];
}
+ (void)fun1 {
    MyObject1 *mo1 = [MyObject1 new];
    @synchronized (self) {
        MyObject2 *mo2 = [MyObject2 create];
        mo2.obj1 = mo1;
        objc_setAssociatedObject(mo1, @selector(viewDidLoad), mo2, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
    }
}
@end

問題

運行時出現崩潰，unsafe_unretained指針已經野了，和預期的不同。堆棧是這樣的：

觀察崩潰的堆棧，發現mo2對象是被自動釋放池釋放了。由於mo1對象是在函數退出時就當即釋放，這樣致使mo1比mo2先被銷燬，mo2訪問了無效指針致使了崩潰。

這個問題和@synchronized有關係，但目前我還不知道它和arc之間有什麼聯繫。下面給出另外一個case，修改一行代碼就不會崩潰了：

+ (void)fun2 {
    MyObject1 *mo1 = [MyObject1 new];
    MyObject2 *mo2 = [MyObject2 create];
    @synchronized (self) {
        mo2.obj1 = mo1;
        objc_setAssociatedObject(mo1, @selector(viewDidLoad), mo2, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
    }
}

實際上只是把mo2的聲明移動到了@synchronized外面，堆棧變成了這樣：

這時，mo2的釋放發生在調用方法的結束時。

分析

使用Hooper查看彙編代碼，觀察fun1和fun2的不一樣。節選出關鍵部分：
fun1：

fun2：

核心在於：fun1中，建立mo2後調用了retain，fun2中，調用的則是objc_retainAutoreleasedReturnValue。

咱們再來看看create方法：

關鍵的一行在最後，調用了objc_autoreleaseReturnValue。

關於objc_retainAutoreleasedReturnValue和objc_autoreleaseReturnValue，請移步 https://www.jianshu.com/p/2f05060fa377 。大意是，這兩個方法成對出現時，能夠優化掉[[obj autorelease] retain]這種騷操做。

結論

在fun1中，因爲沒有objc_retainAutoreleasedReturnValue，取而代之的是retain，致使對象被放入自動釋放池。對於@synchronized爲何會形成不一樣，我尚未那麼深刻。

由於全局自動釋放池會延遲對象的釋放，若是代碼很是依賴對象的釋放時機則會比較危險。我認爲這樣作是最保險的，建立一個局部自動釋放池，保證局部變量在函數結束時當即釋放：

+ (void)fun3 {
    MyObject1 *mo1 = [MyObject1 new];
    @autoreleasepool {
        @synchronized (self) {
            MyObject2 *mo2 = [MyObject2 create];
            mo2.obj1 = mo1;
            objc_setAssociatedObject(mo1, @selector(viewDidLoad), mo2, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
        }
    }
}

參考資料

objc_autoreleaseReturnValue和objc_retainAutoreleasedReturnValue函數對ARC的優化 https://www.jianshu.com/p/2f05060fa377

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本文做者：三豊

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