iOS-浅谈__bridge

浅谈__bridge，__bridge_retained，__bridge_transfer
通过OC对象与C语言转换
和
通过OC对象与CF对象（Core Foundation）转换来进行浅谈。

基本概念

__bridge：只涉及对象类型转换不涉及对象所有权的转换；
__bridge_retained：OC对象转换成CF对象，将OC对象所有权交给CF对象，内存需要自己管理；
__bridge_transfer：CF对象转换成OC对象，将CF对象所有权交给OC对象，ARC可以自动管理内存；

ARC环境下编译器会自动管理OC对象的内存，但是不会自动管理CF对象的内存，当我们创建了一个CF对象以后就需要我们使用CFRelease将其手动释放

以下通过代码来说明：

id类型和void *类型的转换

__bridge

在MRC下，id类型和void *类型的转换

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

上面这段代码放在ARC下，会报错。

id转void*.png

void*转id.png

id与void *如果只是单纯的类型转换，那么只要添加__bridge即可，不会改变对象所有权。
另外CFBridgingRetain和CFBridgingRelease将在下面介绍。

ARC代码如下：

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

如下代码，就会造成野指针

void *pointer = NULL;

{
    id obj = [[NSObject alloc] init];
    pointer = (__bridge void *)obj;
    //代码块执行完毕后，obj对象已经自动释放，此时指针变量pointer指向的是一块被释放的内存空间
}
//打印引用计数的时候就会报野指针错误
NSLog(@"retain count:%ld", CFGetRetainCount((__bridge CFTypeRef)((__bridge id)pointer)));

__bridge_retained

ARC代码如下：

void *pointer = NULL;
{
    id obj = [[NSObject alloc] init];
    pointer = (__bridge_retained void *)obj;
}
NSLog(@"retain count:%ld", CFGetRetainCount((__bridge CFTypeRef)((__bridge id)pointer)));  //retain count:1

通过打印结果，我看可以看到指针变量pointer仍然指向一个有效的实体。说明它拥有该对象的所有权。

MRC代码如下：

void *pointer = NULL;
{
    id obj = [[NSObject alloc] init]; //retain count:1
    pointer = [obj retain];  //retain count:2
    [obj release];  //retain count:1
}
NSLog(@"retain count:%ld", [(id)pointer retainCount]);  //retain count:1

结论： __bridge_retained，可使要转换赋值的对象也持有所赋值的对象。

__bridge_transfer

ARC代码如下：

void *pointer = NULL;
{
    id obj = [[NSObject alloc] init];
    pointer = (__bridge_retained void *)obj;
}
//pointer持有对象
id object = (__bridge_transfer id)pointer;

MRC代码如下：

void *pointer = NULL;
{
    id obj = [[NSObject alloc] init]; //retain count:1
    pointer = [obj retain];  //retain count:2
    [obj release];  //retain count:1
}
id object = (id)pointer;  //retain count:1
[object retain];  //retain count:2
[(id)pointer release];  //retain count:1

结论： __bridge_transfer，被转换赋值的对象赋值给变量后，随即也自行释放。

声明 id object 的时候，其实是缺省的申明了一个 __strong 修饰的变量，所以编译器自动地加入了 retain 的处理，所以说 __bridge_transfer 关键字只为我们做了 release 处理。

OC对象和CF对象（Core Foundation）的转换

Core Foundation 对象主要是由C语言实现的，其中也有对象引用计数的概念，只不过不是retain/release，而是自身的 CFRetain/CFRelease。

其中有一个概念：Toll-Free Bridging
它表示的是在Core Foundation框架和Foundation框架之间交换使用数据类型的技术。

#if __has_feature(objc_arc)

// After using a CFBridgingRetain on an NSObject, the caller must take responsibility for calling CFRelease at an appropriate time.
NS_INLINE CF_RETURNS_RETAINED CFTypeRef _Nullable CFBridgingRetain(id _Nullable X) {
    return (__bridge_retained CFTypeRef)X;
}

NS_INLINE id _Nullable CFBridgingRelease(CFTypeRef CF_CONSUMED _Nullable X) {
    return (__bridge_transfer id)X;
}

#else

// This function is intended for use while converting to ARC mode only.
NS_INLINE CF_RETURNS_RETAINED CFTypeRef _Nullable CFBridgingRetain(id _Nullable X) {
    return X ? CFRetain((CFTypeRef)X) : NULL;
}

// This function is intended for use while converting to ARC mode only.
NS_INLINE id _Nullable CFBridgingRelease(CFTypeRef CF_CONSUMED _Nullable X) {
    return [(id)CFMakeCollectable(X) autorelease];
}

#endif

我们可以看到CFBridgingRetain和CFBridgingRelease，其实就是__bridge_retained和__bridge_transfer。

并不是所有的CF对象都支持Toll-Free Bridging
我们可以参照苹果文档，查看可支持的类型表。

下面是简单的代码示例：

__bridge

MRC代码如下：

NSString *string = [NSString stringWithFormat:@"hui"];
CFStringRef stringRef = (CFStringRef)string;

上面代码如果直接用在ARC，会报错，可以自己尝试。

然后

ARC代码如下：

NSString *string = [NSString stringWithFormat:@"hui"];
CFStringRef stringRef = (__bridge CFStringRef)string;

CFBridgingRetain - OC对象转CF对象

NSString *string = [NSString stringWithFormat:@"hui"];
CFStringRef stringRef = CFBridgingRetain(string);

// 由于CF对象不属于ARC的管理，所以需要自己release
CFRelease(stringRef);

CFBridgingRelease - CF对象转OC对象

CFStringRef stringRef = CFStringCreateWithCString(kCFAllocatorDefault, "hui", kCFStringEncodingUTF8);
NSString *string = CFBridgingRelease(stringRef);

//CFRelease(stringRef);  使用CFBridgingRelease转移了对象所有权，所以不用调用CFRelease

总结

1. Core Foundation 对象类型不在 ARC 管理范畴，所以需要自己手动释放；
2. __bridge只更改对象类型，不会涉及对象所有权，使用它时要注意野指针的情况；
3. __bridge_retained（CFBridgingRetain）是将OC对象转换成C语言变量或者CF对象，类似于retain，可使要转换赋值的对象也持有所赋值的对象；
4. __bridge_transfer（CFBridgingRelease）是将C语言变量或者CF对象转换成OC对象，类似于release，被转换赋值的对象赋值给变量后，随即也自行释放；

over!