weak 的实现原理

iOS 在运行时维护着一个全局的弱引用表，该表是一个 hash 表，hash表的 key 是 weak 对象的地址，value 是指向该对象的所有 weak 指针的地址数组。

/**
   全局的弱引用表，本质是一个hash结构，object作为key, weak_entry_t作为value
 */
struct weak_table_t {
    // 保存了所有指向特地对象的 weak指针集合
    weak_entry_t *weak_entries;
    // hash数组中元素个数
    size_t num_entries;
    // hash数组的长度，而不是元素个数。比如，数组长度可能是64，而元素个数仅存了2个
    uintptr_t mask;
    // hash冲突最大次数, 采用开放定址法解决hash冲突
    uintptr_t max_hash_displacement;
};

以下述代码为例：

NSObject * obj =  [[NSObject alloc] init];

__weak NSObject *p1 = obj;
__weak NSObject *p2 = obj;

objc_object ** referrer1 = &p1;
objc_object ** referrer2 = &p2;

[obj release];

hash表的key为obj，hash表的值weak_entries的referers属性被赋值为[referrer1, referrer2];

当weak修饰的对象obj被销毁时，iOS在运行时会从哈希表中查找到所有指向此对象的 weak 指针，并将其全部置为空 nil，即通过执行*referrer1 = NULL和*referrer2 = NULL，实现将p1和p2置为NULL。

weak_clear_no_lock(weak_table_t *weak_table, id referent_id) {
    // 在weak_table中对应的weak_entry_t
    objc_object *referent = (objc_object *)referent_id;
    weak_entry_t *entry = weak_entry_for_referent(weak_table, referent); 
    weak_referrer_t referrers = entry->referrers;
    int count = TABLE_SIZE(entry);

    for (size_t i = 0; i < count; ++i) {
        objc_object **referrer = referrers[i]; 
        if (referrer) {
            // 如果weak指针确实弱引用了对象 referent，则将weak指针设置为nil
            if (*referrer == referent) { 
                *referrer = nil;
            }
        }
    }
}