Swift 结构体内存泄漏

Question

我们正在尝试在可以使用的情况下使用Swift结构体。我们还使用RxSwift，它具有需要接受闭包的方法。当我们有一个创建引用了self的闭包的结构体时，就会创建一个强引用循环。

import Foundation
import RxSwift

struct DoesItLeak {

    var someState: String = "initial value"
    var someVariable: Variable<String> = Variable("some stuff")

    let bag = DisposeBag()

    mutating func someFoo() {

        someVariable.subscribeNext { person in

            self.someState = "something"
        }
        .addDisposableTo(bag)
    }
}

我怎么知道这个呢？如果我创建了100,000个DoesItLeak对象并在每个对象上调用someFoo()，那么我相信我有100,000个具有强引用循环的对象。换句话说，当我清除包含这些对象的DoesItLeak数组时，这些对象仍然留在内存中。如果我不调用someFoo()，就没有问题。

Variable是一个类。因此，我可以使用Xcode的Instruments' Allocations并过滤Variable<String>来查看这个内存问题。

如果我尝试使用[weak self]，如下所示，我会收到编译器错误：

someVariable.subscribeNext { [weak self] person in

编译器错误是"weak cannot be applied to non-class type"。

在真实的代码中，我们通过self访问方法和变量，这是一个内存问题。

如何解决这个内存问题，同时保持DoesItLeak为结构体？

谢谢你的帮助。

- finneycanhelp

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坚持使用结构体可能会违反“在类和结构体之间进行选择”指南：“当您分配或传递该结构体的实例时，合理地期望封装的值将被复制而不是引用。”-- https://developer.apple.com/library/ios/documentation/Swift/Conceptual/Swift_Programming_Language/ClassesAndStructures.html - finneycanhelp

我认为你没有内存泄漏——至少不是由闭包使用self引用结构体所引起的。据我所知，当你在闭包中使用self来引用结构体时，那只是对结构体进行了复制——它并没有创建对结构体的引用。强引用循环必须仅涉及类和闭包，而不涉及结构体。 - Marc Khadpe

Variable 类型是一个类还是结构体？ - Marc Khadpe

好的。看起来你想要一种指定结构体中 someVariable 属性被弱引用捕获的方法，但我不知道有这样的方法。 - Marc Khadpe

无法完成。在C或C++中应如何实现？我们希望DoesItLeak是一个值类型，这意味着它只能存在于堆栈帧上。那么我们将什么作为闭包的“self”参数传递？我们会传递指向堆栈帧上对象的指针，然后希望这个堆栈帧在闭包执行时仍然存在。你实际上可以在Swift中这样做，但这是完全不安全的。我们希望DoesItLeak是一个值类型，但一旦它被传递给引用计数对象的闭包，它就必须成为引用计数的值类型。因此，DoesItLeak不能是一个结构体。 - Darren

Answer 1

正如Darren在评论中所说：" DoesItLeak不能是结构体"我们不能将DoesItLeak设置为结构体并安全地解决强引用循环问题。

值类型，例如结构体，存在于堆栈帧上。闭包和类是引用类型。

正如闭包的强引用循环部分所述：

  

这种强引用循环发生是因为闭包与类一样，都是引用类型。

由于结构体具有Variableclass ，并且使用subscribeNext将引用self的闭包存储到 Variable 类中，它创建了强引用循环。请参见苹果文档中的解决闭包的强引用循环。

- finneycanhelp

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像结构体这样的值类型存在于堆栈帧上。但这并不是普遍适用的。被逃逸闭包引用的值类型将需要移动到堆上。堆和栈应该对Swift程序员完全抽象化。 - Berik

因此，这个答案基本上是在说："你必须使用类来消除内存泄漏"？ - Sajjon

@Sajjon 不，你可以使用这种方法 https://dev59.com/01sW5IYBdhLWcg3w8rD2#59075355 - Nikaaner

Answer 2

针对仍然遇到这个问题的人：

1. [weak self] 不可能，因为Struct是一个值类型，而不是一个引用类型，所以没有指针。

2. 这里泄漏的主要问题是您尝试在完成块内访问Struct属性 self.someState = something，这将在赋值时创建一个新的结构副本。

不应在完成块内访问Struct属性。

- helloWorld

Answer 3

你可以通过在闭包中创建一个对该对象的弱引用来解决这个问题。

下面是没有内存泄漏的示例：

import Foundation
import RxSwift

struct WithoutLeak {

    var someState: String = "initial value"
    var someVariable: Variable<String> = Variable("some stuff")

    let bag = DisposeBag()

    mutating func someFoo() {

        weak let weakSomeState = someState // <-- create a weak reference outside the closure

        someVariable.subscribeNext { person in

            weakSomeState = "something" // <-- use it in the closure
        }
        .addDisposableTo(bag)
    }
}

- Nikaaner

Answer 4

现在禁止在可写上下文中通过逃逸闭包捕获自身的模式。Swift编译器将会报错“闭包不能隐式捕获一个可变的self参数”。如果上下文是只读的，self的值可以被复制或共享，在任何情况下都不会有引用循环。

- Berik