为GCD队列绑定NSObject类型上下文数据-利用__bridge_retained(transfer)转移内存管理权

更新

下面评论的好友“@Jim”给了种新的思路，就是在清除context的函数里面，用“_bridge_transfer”转换context，把context的内存管理权限重新交给ARC，这样，就不用显式调用“CFRelease”了。如下：

void cleanStaff(void *context) {
    //这里用_bridge_transfer转换，将内存管理权限交还给ARC
    Data *data = (_bridge_transfer Data *)(context);
    NSLog(@ "In clean, context number: %d" , data.number);
    //不用显式释放context的内存！
}

前言

看过GCD（Grand Central Dispatch）的Apple官方文档的朋友一定见过“dispatch_set_context”和“dispatch_get_context”这两个函数，那么这两个函数该怎么用呢？?

我们都知道，GCD的接口参数都是“C语言类型“的，那么，我们如何将NSObject类型（Foundation框架）的数据，传入GCD的接口呢？（即：Core Foundation和Foundation对象的转换）

本文关键字

• GCD：dispatch_set_context，dispatch_get_context

• __bridge，__bridge_retained，__bridge_transfer

• Core Foundation, NSObject

dispatch_set(get)_context

先看看这两个函数的原型：

//设置context
void dispatch_set_context ( dispatch_object_t object, void *context );
//获取context
void * dispatch_get_context ( dispatch_object_t object );

这里的object一般指的就是通过dispatch_queue_create创建的队列。?

所以，这两个函数分别完成了将context“绑定”到特定GCD队列和从GCD队列获取对应context的任务。

什么是context

在上述函数原型中，context是一个“void类型指针”，学过C语言的朋友应该都知道，void型指针可以指向任意类型，就是说，context在这里可以是任意类型的指针。

从这里可以得知，我们可以为队列“set”任意类型的数据，并在合适的时候取出来用。

用malloc创建context并绑定到队列上

参考Apple官方的例子，我们先用传统的malloc创建context，看看如下简短例子：

//定义context，即一个结构体typedef struct _Data {
    int number;
} Data; //定义队列的finalizer函数，用于释放context内存void cleanStaff(void *context) {
    NSLog(@ "In clean, context number: %d" , ((Data *)context)->number);     //释放，如果是new出来的对象，就要用delete
    free(context);
}- (void)testBody {     //创建队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create( "me.tutuge.test.gcd" , DISPATCH_QUEUE_SERIAL);     //创建Data类型context数据并初始化
    Data *myData = malloc(sizeof(Data));
    myData->number = 10;     //绑定context
    dispatch_set_context(queue, myData);     //设置finalizer函数，用于在队列执行完成后释放对应context内存
    dispatch_set_finalizer_f(queue, cleanStaff);

    dispatch_async(queue, ^{         //获取队列的context数据
        Data *data = dispatch_get_context(queue);         //打印
        NSLog(@ "1: context number: %d" , data->number);         //修改context保存的数据
        data->number = 20;
    });
}

上面的代码运行后如下：

2015-03-29 20:28:16.854 GCDTest[37787:1443423] 1: context number: 10
2015-03-29 20:28:16.855 GCDTest[37787:1443423] In clean, context number: 20

看，通过为队列设置context，我们就能为队列绑定自定义的数据，然后在合适的时候取出来用。

NSObject类型的context

在Mac、iOS的开发过程中，我们大部分用的都是Foundation框架下的类，就是如NSString、NSDictionary这些NSObject类型的类。

但是上面的dispatch_set(get)_context接受的context参数是C语言类型的，即Core Foundation类型的，我们如何转换呢？

由于ARC不能管理Core Foundation Object的生命周期，所以我们必须先转换context的“类型”，以便转换内存管理权。

__bridge

Apple已经为我们提供了用于转换的关键字，如下：

• __bridge: 只做了类型转换，不修改内存管理权；

• __bridge_retained（即CFBridgingRetain）转换类型，同时将内存管理权从ARC中移除，后面需要使用CFRelease来释放对象；

• __bridge_transfer（即CFBridgingRelease）将Core Foundation的对象转换为Objective-C的对象，同时将内存管理权交给ARC。

重新定义context

为了方便下面的说明，我们先定义context类。

@interface Data : NSObject
@property(assign, nonatomic) int number;
@end

@implementation Data

//继承dealloc方法，便于观察对象何时被释放
- (void)dealloc {
    NSLog(@ "Data dealloc..." );
}

@end

看，我们继承了dealloc方法，这样就能知道Data类型对象什么时候被释放。

需要注意的点

__bridge的转换是没有转移内存管理权的，这点要特别注意。?

如果在传context对象时，用的是__bridge转换，那么context对象的内存管理权还在ARC手里，一旦当前作用域执行完，context就会被释放，而如果队列的任务用了context对象，就会造成“EXC_BAD_ACCESS”崩溃！

正确的用法

重写上面的例子，如下：

//定义队列的finalizer函数，用于释放context内存
void cleanStaff(void *context) {
    //这里用__bridge转换，不改变内存管理权
    Data *data = (__bridge Data *)(context);
    NSLog(@ "In clean, context number: %d" , data.number);

    //释放context的内存！
    CFRelease(context);
}

- (void)testBody {
    //创建队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create( "me.tutuge.test.gcd" , DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

    //创建Data类型context数据并初始化
    Data *myData = [Data  new ];
    myData.number = 10;

    //绑定context
    //这里用__bridge_retained转换，将context的内存管理权从ARC移除，交由我们自己手动释放！
    dispatch_set_context(queue, (__bridge_retained void *)(myData));

    //设置finalizer函数，用于在队列执行完成后释放对应context内存
    dispatch_set_finalizer_f(queue, cleanStaff);

    dispatch_async(queue, ^{
        //获取队列的context数据
        //这里用__bridge转换，不改变内存管理权
        Data *data = (__bridge Data *)(dispatch_get_context(queue));
        //打印
        NSLog(@ "1: context number: %d" , data.number);
        //修改context保存的数据
        data.number = 20;
    });
}

解释

• 在dispatch_set_context的时候用__bridge_retained转换，将context的内存管理权从ARC移除，交给我们自己管理。

• 在队列任务中，用dispatch_get_context获取context的时候，用__bridge转换，维持context的内存管理权不变，防止出了作用域context被释放。

• 最后用CFRelease释放context内存。

运行结果

2015-03-29 21:12:41.631 GCDTest[38131:1465900] 1: context number: 10
2015-03-29 21:12:41.632 GCDTest[38131:1465900] In clean, context number: 20
2015-03-29 21:12:41.632 GCDTest[38131:1465900] Data dealloc...

由结果可知，我们的context对象在最后显式调用CFRelease才被释放。

总结

总的来说，就是合理运用__bridge_retained(transfer)关键字转换对象的内存管理权，让我们自己控制对象的生命周期。

参考

• Grand Central Dispatch (GCD) Reference

• Concurrency Programming Guide

• Toll-Free Bridged Types

• Core Foundation 框架