【十分诡异】swift 4.0.3 版本 closure 非预期的内存不泄露问题

Question

疑问: 为什么函数定义外的 closure 不会引起作用域内其他变量引用计数的变化?

问题描述:

仔细观察以下不同代码片段的不同输出:

片段A:

class Book{
    let name: String
    
    lazy var whoami:(()->String)? = {
        return self.name
    }
    
    init(name:String) {
        self.name = name
    }
    
    deinit {
        print("\(name) is being deinitialized")
    }
}

var aBook:Book? = Book(name: "风之影")
print(aBook!.whoami!())

aBook = nil

/*
输出:

风之影
*/

片段B:

class Book{
    let name: String
    
    lazy var whoami:(()->String)? = {
        return self.name
    }
    
    init(name:String) {
        self.name = name
    }
    
    deinit {
        print("\(name) is being deinitialized")
    }
}

var aBook:Book? = Book(name: "风之影")
print(aBook!.whoami!())

aBook?.whoami = nil
aBook = nil

/*
输出:

风之影
风之影 is being deinitialized
*/

片段C:

class Book{
    let name: String
    
    lazy var whoami:(()->String)? = {
        return self.name
    }
    
    init(name:String) {
        self.name = name
    }
    
    deinit {
        print("\(name) is being deinitialized")
    }
}

var aBook:Book? = Book(name: "风之影")

aBook?.whoami = {
    return aBook!.name + " new"
}
        
print(aBook!.whoami!())
        
aBook = nil

/*
输出:

风之影 new
风之影 is being deinitialized
*/

片段A, aBook 内存泄露,经典的 closure self 循环引用问题.

片段B,是 closure self 循环引用的一个可选解决方案,即 self 主动切断对 closure 的引用.

片段C,比较诡异. aBook 引用了一个新的 closure,新的 closure 内又引用了 aBook 一次,但是 aBook 竟然还是可以正确释放,并没有预期中的内存泄露问题.令人费解!?

解决方案:

片段 D:

class Book{
    let name: String
    
    lazy var whoami:(()->String)? = {
        return self.name
    }
    
    init(name:String) {
        self.name = name
    }
    
    deinit {
        print("\(name) is being deinitialized")
    }
}

var aBook:Book? = Book(name: "风之影")

aBook?.whoami = {
    [aBook] in
    return aBook!.name + " new"
}
        
print(aBook!.whoami!())
        
aBook = nil

/*
输出:

风之影 new
*/

可以看到,这样 aBook 就会泄露了.片段 D 与 片段 C 的区别在于 closure 中的那句 [aBook] in .这个语法,是我"杜撰"的,语义上近似于以强引用方式捕捉 aBook 对应的真实对象.[官方文档](https://developer.apple.com/l...
)中并没有提到有这种语法.

另外,参考 objc 中block 的行为,我尝试搜索相关 swift 中 栈(stack) block 的相关信息.如果 closure 也区分栈和堆,倒是还可以勉强解释.不过,并没有相关的信息,而且 closure 本身也是不支持 copy 操作的.

注意: 当前复现此问题用的是 swift 4.0.3 版本,不同版本中的 closure 的行为可能不一致.

猜想:

或许 swift 中,只有内部有可能直接使用 self 的 closure,才需要特别考虑closure引起的内存泄露问题.

个人猜测,可能是因为 self 比较特殊, closure 只能直接捕捉其真实对象.