Swift-自动引用计数

//: Playground - noun: a place where people can play

import UIKit

var str = "Hello, playground"


/*
 Swift 使用自动引用计数（ARC）机制来跟踪和管理你的应用程序的内存。通常情况下，Swift 的内存管理机制会一直起着作用，你无须自己来考虑内存的管理。ARC 会在类的实例不再被使用时，自动释放其占用的内存。
 
 然而，在少数情况下，ARC 为了能帮助你管理内存，需要更多的关于你的代码之间关系的信息。本章描述了这些情况，并且为你示范怎样启用 ARC 来管理你的应用程序的内存。
 
 注意:
 引用计数仅仅应用于类的实例。结构体和枚举类型是值类型，不是引用类型，也不是通过引用的方式存储和传递。
 */

//无主引用
/*
 和弱引用类似，无主引用不会牢牢保持住引用的实例。和弱引用不同的是，无主引用是永远有值的。因此，无主引用总是被定义为非可选类型（non-optional type）。你可以在声明属性或者变量时，在前面加上关键字unowned表示这是一个无主引用。
 
 由于无主引用是非可选类型，你不需要在使用它的时候将它展开。无主引用总是可以被直接访问。不过 ARC 无法在实例被销毁后将无主引用设为nil，因为非可选类型的变量不允许被赋值为nil。
 
 注意:
 如果你试图在实例被销毁后，访问该实例的无主引用，会触发运行时错误。使用无主引用，你必须确保引用始终指向一个未销毁的实例。
 还需要注意的是如果你试图访问实例已经被销毁的无主引用，Swift 确保程序会直接崩溃，而不会发生无法预期的行为。所以你应当避免这样的事情发生。
 */
class Customer {
    let name: String
    var card: CreditCard?
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
    deinit { print("\(name) is being deinitialized") }
}

class CreditCard {
    let number: UInt64
    unowned let customer: Customer
    init(number: UInt64, customer: Customer) {
        self.number = number
        self.customer = customer
    }
    deinit { print("Card #\(number) is being deinitialized") }
}
//注意: CreditCard类的number属性被定义为UInt64类型而不是Int类型，以确保number属性的存储量在32位和64位系统上都能足够容纳16位的卡号。



//无主引用以及隐式解析可选属性
class Country {
    let name: String
    var capitalCity: City!
    init(name: String, capitalName: String) {
        self.name = name
        self.capitalCity = City(name: capitalName, country: self)
    }
}

class City {
    let name: String
    unowned let country: Country
    init(name: String, country: Country) {
        self.name = name
        self.country = country
    }
}



/*
 HTMLElement类定义了一个name属性来表示这个元素的名称，例如代表段落的"p"，或者代表换行的"br"。HTMLElement还定义了一个可选属性text，用来设置和展现 HTML 元素的文本。
 
 除了上面的两个属性，HTMLElement还定义了一个lazy属性asHTML。这个属性引用了一个将name和text组合成 HTML 字符串片段的闭包。该属性是Void -> String类型，或者可以理解为“一个没有参数，返回String的函数”。
 
 默认情况下，闭包赋值给了asHTML属性，这个闭包返回一个代表 HTML 标签的字符串。如果text值存在，该标签就包含可选值text；如果text不存在，该标签就不包含文本。对于段落元素，根据text是"some text"还是nil，闭包会返回"
some text
"或者"
"。
 
 可以像实例方法那样去命名、使用asHTML属性。然而，由于asHTML是闭包而不是实例方法，如果你想改变特定元素的 HTML 处理的话，可以用自定义的闭包来取代默认值。
 
 注意:
 asHTML声明为lazy属性，因为只有当元素确实需要处理为HTML输出的字符串时，才需要使用asHTML。也就是说，在默认的闭包中可以使用self，因为只有当初始化完成以及self确实存在后，才能访问lazy属性。
 HTMLElement类只提供一个构造函数，通过name和text（如果有的话）参数来初始化一个元素。该类也定义了一个析构函数，当HTMLElement实例被销毁时，打印一条消息。
 */
//闭包引起的循环强引用
class HTMLElement {
    
    let name: String
    let text: String?
    
    lazy var asHTML: Void -> String = {
        if let text = self.text {
            return "<\(self.name)>\(text)"
        } else {
            return "<\(self.name) />"
        }
    }
    
    init(name: String, text: String? = nil) {
        self.name = name
        self.text = text
    }
    
    deinit {
        print("\(name) is being deinitialized")
    }
    
}

var paragraph: HTMLElement? = HTMLElement(name: "p", text: "hello, world")
print(paragraph!.asHTML())

//注意HTMLElementdeinitializer中的消息并没有被打印，证明了HTMLElement实例并没有被销毁。
paragraph = nil ;



/*
 解决闭包引起的循环强引用
 
 在定义闭包时同时定义捕获列表作为闭包的一部分，通过这种方式可以解决闭包和类实例之间的循环强引用。捕获列表定义了闭包体内捕获一个或者多个引用类型的规则。跟解决两个类实例间的循环强引用一样，声明每个捕获的引用为弱引用或无主引用，而不是强引用。应当根据代码关系来决定使用弱引用还是无主引用。
 
 注意:
 Swift 有如下要求：只要在闭包内使用self的成员，就要用self.someProperty或者self.someMethod（而不只是someProperty或someMethod）。这提醒你可能会一不小心就捕获了self。
 */

class SomeClass {
    
    //如果闭包有参数列表和返回类型，把捕获列表放在它们前面：
    lazy var someClosure: (Int, String) -> String = {
        [unowned self, weak delegate = self.delegate!] (index: Int, stringToProcess: String) -> String in
        // closure body goes here
    }
    
    //如果闭包没有指明参数列表或者返回类型，即它们会通过上下文推断，那么可以把捕获列表和关键字in放在闭包最开始的地方：
    lazy var someClosure1: Void -> String = {
        [unowned self, weak delegate = self.delegate!] in
        // closure body goes here
    }
    
}

//弱引用和无主引用
/*
 在闭包和捕获的实例总是互相引用时并且总是同时销毁时，将闭包内的捕获定义为无主引用。
 
 相反的，在被捕获的引用可能会变为nil时，将闭包内的捕获定义为弱引用。弱引用总是可选类型，并且当引用的实例被销毁后，弱引用的值会自动置为nil。这使我们可以在闭包体内检查它们是否存在。
 
 注意:
 如果被捕获的引用绝对不会变为nil，应该用无主引用，而不是弱引用。
 */


//前面的HTMLElement例子中，无主引用是正确的解决循环强引用的方法。这样编写HTMLElement类来避免循环强引用：

//除了在asHTML闭包中多了一个捕获列表。这里，捕获列表是[unowned self]，表示“用无主引用而不是强引用来捕获self”。
class HTMLElement1 {
    
    let name: String
    let text: String?
    
    lazy var asHTML: Void -> String = {
        [unowned self] in
        if let text = self.text {
            return "<\(self.name)>\(text)"
        } else {
            return "<\(self.name) />"
        }
    }
    
    init(name: String, text: String? = nil) {
        self.name = name
        self.text = text
    }
    
    deinit {
        print("\(name) is being deinitialized")
    }
    
}