要实现 weak 属性，首先要搞清楚 weak 属性的特点：

weak 此特质表明该属性定义了一种“非拥有关系” (nonowning relationship)。为这种属性设置新值时，设置方法既不保留新值，也不释放旧值。此特质同 assign 类似， 然而在属性所指的对象遭到摧毁时，属性值也会清空(nil out)。

那么 runtime 如何实现 weak 变量的自动置nil？

runtime 对注册的类， 会进行布局，对于 weak 对象会放入一个 hash 表中。 用 weak 指向的对象内存地址作为 key，当此对象的引用计数为0的时候会 dealloc，假如 weak 指向的对象内存地址是a，那么就会以a为键， 在这个 weak 表中搜索，找到所有以a为键的 weak 对象，从而设置为 nil。

（注：在下文的《使用runtime Associate方法关联的对象，需要在主对象dealloc的时候释放么？》里给出的“对象的内存销毁时间表”也提到__weak引用的解除时间。）

先看下 runtime 里源码的实现：

/*** The internal structure stored in the weak references table. * It maintains and stores* a hash set of weak references pointing to an object.* If out_of_line==0, the set is instead a small inline array.*/#define WEAK_INLINE_COUNT 4struct weak_entry_t {   DisguisedPtr
    
      referent;   union {       struct {           weak_referrer_t *referrers;           uintptr_t        out_of_line : 1;           uintptr_t        num_refs : PTR_MINUS_1;           uintptr_t        mask;           uintptr_t        max_hash_displacement;       };       struct {           // out_of_line=0 is LSB of one of these (don't care which)           weak_referrer_t  inline_referrers[WEAK_INLINE_COUNT];       };   };};/*** The global weak references table. Stores object ids as keys,* and weak_entry_t structs as their values.*/struct weak_table_t {   weak_entry_t *weak_entries;   size_t    num_entries;   uintptr_t mask;   uintptr_t max_hash_displacement;};
    

具体完整实现参照 。

我们可以设计一个函数（伪代码）来表示上述机制：

objc_storeWeak(&a, b)函数：

objc_storeWeak函数把第二个参数--赋值对象（b）的内存地址作为键值key，将第一个参数--weak修饰的属性变量（a）的内存地址（&a）作为value，注册到 weak 表中。如果第二个参数（b）为0（nil），那么把变量（a）的内存地址（&a）从weak表中删除，

你可以把objc_storeWeak(&a, b)理解为：objc_storeWeak(value, key)，并且当key变nil，将value置nil。

在b非nil时，a和b指向同一个内存地址，在b变nil时，a变nil。此时向a发送消息不会崩溃：在Objective-C中向nil发送消息是安全的。

而如果a是由 assign 修饰的，则： 在 b 非 nil 时，a 和 b 指向同一个内存地址，在 b 变 nil 时，a 还是指向该内存地址，变野指针。此时向 a 发送消息极易崩溃。

下面我们将基于objc_storeWeak(&a, b)函数，使用伪代码模拟“runtime如何实现weak属性”：

// 使用伪代码模拟：runtime如何实现weak属性// http://weibo.com/luohanchenyilong/// https://github.com/ChenYilong id obj1; objc_initWeak(&obj1, obj);/*obj引用计数变为0，变量作用域结束*/ objc_destroyWeak(&obj1);

下面对用到的两个方法objc_initWeak和objc_destroyWeak做下解释：

总体说来，作用是： 通过objc_initWeak函数初始化“附有weak修饰符的变量（obj1）”，在变量作用域结束时通过objc_destoryWeak函数释放该变量（obj1）。

下面分别介绍下方法的内部实现：

objc_initWeak函数的实现是这样的：在将“附有weak修饰符的变量（obj1）”初始化为0（nil）后，会将“赋值对象”（obj）作为参数，调用objc_storeWeak函数。

obj1 = 0；obj_storeWeak(&obj1, obj);

也就是说：

weak 修饰的指针默认值是 nil （在Objective-C中向nil发送消息是安全的）

然后obj_destroyWeak函数将0（nil）作为参数，调用objc_storeWeak函数。

objc_storeWeak(&obj1, 0);

前面的源代码与下列源代码相同。

// 使用伪代码模拟：runtime如何实现weak属性// http://weibo.com/luohanchenyilong/// https://github.com/ChenYilongid obj1;obj1 = 0;objc_storeWeak(&obj1, obj);/* ... obj的引用计数变为0，被置nil ... */objc_storeWeak(&obj1, 0);

objc_storeWeak 函数把第二个参数--赋值对象（obj）的内存地址作为键值，将第一个参数--weak修饰的属性变量（obj1）的内存地址注册到 weak 表中。如果第二个参数（obj）为0（nil），那么把变量（obj1）的地址从 weak 表中删除，在后面的相关一题会详解。

使用伪代码是为了方便理解，下面我们“真枪实弹”地实现下：

如何让不使用weak修饰的，拥有weak的效果。

我们从setter方法入手：

（注意以下的 cyl_runAtDealloc 方法实现仅仅用于模拟原理，如果想用于项目中，还需要考虑更复杂的场景，想在实际项目使用的话，可以使用我写的一个小库，可以使用 CocoaPods 在项目中使用： ）

- (void)setObject:(NSObject *)object{   objc_setAssociatedObject(self, "object", object, OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN);   [object cyl_runAtDealloc:^{       _object = nil;   }];}

也就是有两个步骤：

1. 在setter方法中做如下设置：

objc_setAssociatedObject(self, "object", object, OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN);

2. 在属性所指的对象遭到摧毁时，属性值也会清空(nil out)。做到这点，同样要借助 runtime：

//要销毁的目标对象id objectToBeDeallocated;//可以理解为一个“事件”：当上面的目标对象销毁时，同时要发生的“事件”。id objectWeWantToBeReleasedWhenThatHappens;objc_setAssociatedObject(objectToBeDeallocted,                        someUniqueKey,                        objectWeWantToBeReleasedWhenThatHappens,                        OBJC_ASSOCIATION_RETAIN);

知道了思路，我们就开始实现 cyl_runAtDealloc 方法，实现过程分两部分：

第一部分：创建一个类，可以理解为一个“事件”：当目标对象销毁时，同时要发生的“事件”。借助 block 执行“事件”。

// .h文件

// .h文件// http://weibo.com/luohanchenyilong/// https://github.com/ChenYilong// 这个类，可以理解为一个“事件”：当目标对象销毁时，同时要发生的“事件”。借助block执行“事件”。typedef void (^voidBlock)(void);@interface CYLBlockExecutor : NSObject- (id)initWithBlock:(voidBlock)block;@end

// .m文件

// .m文件// http://weibo.com/luohanchenyilong/// https://github.com/ChenYilong// 这个类，可以理解为一个“事件”：当目标对象销毁时，同时要发生的“事件”。借助block执行“事件”。#import "CYLBlockExecutor.h"@interface CYLBlockExecutor() {   voidBlock _block;}@implementation CYLBlockExecutor- (id)initWithBlock:(voidBlock)aBlock{   self = [super init];      if (self) {       _block = [aBlock copy];   }      return self;}- (void)dealloc{   _block ? _block() : nil;}@end

第二部分：核心代码：利用runtime实现cyl_runAtDealloc方法

// CYLNSObject+RunAtDealloc.h文件// http://weibo.com/luohanchenyilong/// https://github.com/ChenYilong// 利用runtime实现cyl_runAtDealloc方法#import "CYLBlockExecutor.h"const void *runAtDeallocBlockKey = &runAtDeallocBlockKey;@interface NSObject (CYLRunAtDealloc)- (void)cyl_runAtDealloc:(voidBlock)block;@end// CYLNSObject+RunAtDealloc.m文件// http://weibo.com/luohanchenyilong/// https://github.com/ChenYilong// 利用runtime实现cyl_runAtDealloc方法#import "CYLNSObject+RunAtDealloc.h"#import "CYLBlockExecutor.h"@implementation NSObject (CYLRunAtDealloc)- (void)cyl_runAtDealloc:(voidBlock)block{   if (block) {       CYLBlockExecutor *executor = [[CYLBlockExecutor alloc] initWithBlock:block];              objc_setAssociatedObject(self,                                runAtDeallocBlockKey,                                executor,                                OBJC_ASSOCIATION_RETAIN);   }}@end

使用方法： 导入

#import "CYLNSObject+RunAtDealloc.h"

然后就可以使用了：

NSObject *foo = [[NSObject alloc] init];[foo cyl_runAtDealloc:^{   NSLog(@"正在释放foo!");}];

如果对 cyl_runAtDealloc 的实现原理有兴趣，可以看下我写的一个小库，可以使用 CocoaPods 在项目中使用：

参考博文：