iOS 内存管理：Associated Objects (关联对象)

iOS 面试

1. 概述

关联对象（Associated Objects）允许我们在运行时给对象动态添加 “成员变量”。常用于 Category 中添加属性。

  • objc_setAssociatedObject
  • objc_getAssociatedObject
  • objc_removeAssociatedObjects

2. 底层存储结构

关联对象不是存储在对象本身的内存中（对象的内存布局在编译期固定），而是存储在全局的 AssociationsManager 中。

class AssociationsManager {
    static SpinLock _lock;
    static AssociationsHashMap *_map; // 全局哈希表
};

存储层级

  • AssociationsHashMap：全局单例。

    • Key: DisguisedPtr\ (即对象的地址)。

    • Value: ObjectAssociationMap。

  • ObjectAssociationMap：属于某个对象的所有关联对象表。

    • Key: const void *key (设置时的 key)。

    • Value: ObjcAssociation (包含 value 和 policy)。

  • ObjcAssociation：

    • uintptr_t _policy (如 COPY, RETAIN_NONATOMIC)。

    • id _value (实际值)。

3. 核心逻辑

3.1 设置值

  • 获取全局锁。

  • 根据对象地址找到对应的 ObjectAssociationMap。

  • 根据 key 找到对应的 ObjcAssociation。

  • 根据 policy 对旧值 release，对新值 retain/copy。

  • 更新表。

3.2 释放对象

当对象销毁时 (dealloc)：

  • Runtime 调用 objc_destructInstance。

  • 检查 isa.has_assoc 标记位。

  • 如果有，调用 _object_remove_assocations。

  • 从全局 Map 中移除该对象的所有关联数据，并对 Value 发送 release。

总结：关联对象不会造成内存泄漏，它们会随着宿主对象的销毁而自动释放。