一道网易面试题

一、题目描述

　　题目来自网上一个博客，具体类似如下

　　

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, strong) NSString *target;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("parallel", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    for (int i = 0; i < 1000000000 ; i++) {
        dispatch_async(queue, ^{
            self.target = [NSString stringWithFormat:@"ksddkjalkd2018-11-09 12:04:09.750846+0800 ARCTest2[525:168910] 1111sdsdsjd%d",i];
            NSLog(@"%@", self.target);
        });
    }
}

　　问代码执行之后会发生什么？

二、解析

　　在设置target的setter中，是非线程安全的，未加锁；因此多线程访问这个属性setter方法的时候潜在crash的情况

　　因为setter大概如下

- (void)setTarget:(NSString *)target
{
    if(_target != target)
    {
        [_target release];
        _target = [target retain];
    }
}

　　对应runtime代码

//objc_class.mm
void object_setIvar(id obj, Ivar ivar, id value)
{
    return _object_setIvar(obj, ivar, value, false /*not strong default*/);
}


static ALWAYS_INLINE 
void _object_setIvar(id obj, Ivar ivar, id value, bool assumeStrong)
{
    //判断是否是TaggedPointer
    if (!obj  ||  !ivar  ||  obj->isTaggedPointer()) return;

    ptrdiff_t offset;
    objc_ivar_memory_management_t memoryManagement;
    //找对应的内存管理语义和属性偏移值
    _class_lookUpIvar(obj->ISA(), ivar, offset, memoryManagement);

    //如果找不到默认是否为Strong，不然为unsafe_unretained
    if (memoryManagement == objc_ivar_memoryUnknown) {
        if (assumeStrong) memoryManagement = objc_ivar_memoryStrong;
        else memoryManagement = objc_ivar_memoryUnretained;
    }

    //根据偏移值找到属性对应位置
    id *location = (id *)((char *)obj + offset);
    
    //判断不同的内存管理语义，调用方法
    switch (memoryManagement) {
    case objc_ivar_memoryWeak:       objc_storeWeak(location, value); break;
    case objc_ivar_memoryStrong:     objc_storeStrong(location, value); break;
    case objc_ivar_memoryUnretained: *location = value; break;
    case objc_ivar_memoryUnknown:    _objc_fatal("impossible");
    }
}

　　在release的方法最后会调用obj_release

//NSObject.mm
void
objc_storeStrong(id *location, id obj)
{   
    //如果新值指针和旧值一样，则不更新，直接return
    id prev = *location;
    if (obj == prev) {
        return;
    }
    //先对新值retain
    objc_retain(obj);
    //再赋值
    *location = obj;
    //最后对旧值release
    objc_release(prev);
}

　　因为一个对象已经release了，但是这个指针指向的内存已经被回收，所以访问这个指针的内存会产生一个内存访问的错误

2018-11-09 15:22:04.860819+0800 ARCTest2[93017:2107037] *** -[CFString release]: message sent to deallocated instance 0x600000e70240

以上的代码用模拟器是比较容易出现的，因为GCD创建了64个线程，线程并发次数很多

如果使用iPhoneX的话，没有出现，（应该是比较难重现），但是存在crash的可能

可以看到GCD创建了6个线程，是6核的1倍

　　

如果将target的修饰改为atomic，将不会crash，但是直接访问实例变量依旧会产生crash。

@interface ViewController ()

@property (atomic, strong) NSString *target;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("parallel", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    for (int i = 0; i < 1000000000 ; i++) {
        dispatch_async(queue, ^{
            _target = [NSString stringWithFormat:@"ksddkjalkd2018-11-09 12:04:09.750846+0800 ARCTest2[525:168910] 1111sdsdsjd%d",i];
            NSLog(@"%@", self.target);
        });
    }
}

三、总结

　　通过上面的例子，我们可以总结出来，对于一个变量，如果多线程访问之下，retain、release的顺序得不到保证的话，就会带来野指针的问题

　　ARC只能保证在合适的地方插入retain、release；但是retain、release的顺序还需要业务来进行保证。